Interacción de los Rayos X con la Materia

Interacción de los Rayos X con la Materia

Una característica elemental de la radiación ionizante es que puede introducirse y ejercer con la materia. En estas interrelaciones, la radiación pierde parte o la integridad de su energía y la transfiere al medio por medio de diferentes mecanismos de relación. Primordialmente el tipo de radiación, su energía y las propiedades del medio. Los materiales con los que interactúan.

El proceso de acción mutua entre estas radiaciones y la materia es la motivo de estos efectos. Producida por radiación (especialmente en biología) y determinar las condiciones para que la radiación se propague en el medio. Materiales y diseño de blindajes adecuados para cada tipo de radiación.

La relación de la radiación con un material definido es dependiente básicamente de su carga eléctrica y su masa.

 Por lo que es necesario distinguir entre:

• partículas sin carga y sin masa (fotones, es decir: radiación gamma y rayos X),
• partículas cargadas “ligeras” (radiación beta, es decir: electrones y positrones),
• partículas cargadas “pesadas” (radiación alfa) o
• partículas con masa y sin carga (neutrones).

Los rayos x interaccionan con la materia de 5 formas:

Dispersion Coherente

Consiste en la interacción de fotones, donde el fotón interactúa con el electrón (e-), pero el fotón no sufre ningún cambio de energía, y el electrón (e-) sufre un aumento de energía pero no es suficiente para sacarlo del átomo.

En cuanto a la dispersión coherente formada por los rayos X (rx) es muy baja, debido a que los electrones (e-) no están separados, la formación de rayos X (rx) es de alrededor del 5%, lo que hace que la dispersión coherente no sea completamente adecuada para la generación. de imágenes médicas

Efecto Compton

Oocurre en la interacción de fotones y electrones. El enlace débil entre el electrón y el átomo puede considerarse libre, y luego la colisión se considera elástica. Cuando los fotones primarios colisionan, la energía es H, el electrón se cambia de ángulo y la energía es Ee, y el fotón primario se dispersa en un ángulo y su energía se reduce ah.

Ei = E s (Eb + E EC)

Ei: energía del rayo X incidente

Es: energía del rayo X disperso

Eb: energía de unión del electrón

EEC: energía cinética del electrón.

La probabilidad del efecto Compton no depende del número atómico del átomo implicado

Efecto Fotoelectrico

Pasa una vez que la relación entre un fotón y un átomo, y está representado por uno de sus electrones del todo juntos. El resultado de la relación fotoeléctrica es la emisión de electrones (fotoelectrones), que se debería a que los electrones ligados absorben del todo la energía de los fotones.

La energía de emisión de los fotoelectrones es:

Ei = E b + E EC

Ei: energía del rayo X incidente,

Eb: energía de unión del electrón

EEC: energía cinética del electrón.

Creación de Pares

El efecto de establecer pares se produce con fotones de alta energía, y se representa un proceso de concretar la energía en el sentido de la mecánica relativista.

El par expulsado del átomo, dejando cuando se combinan con un electrón de la materia, se aniquilan entre si, formando dos fotones gamma iguales que viajan en direcciones opuestas  

Desintegración Fotónica

Los rayos X con una energía preeminente aproximadamente a 10 MeV tienen la posibilidad de huír de la relación con los electrones y el campo eléctrico nuclear y ser absorbidos de manera directa por el núcleo Una vez que se muestra este suceso, el núcleo pasa a un estado de agitación y de manera instantanea emite un nucleón u otro fragmento nuclear.

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