Rio Grande/RS, Brasil, 23 a 25 de outubro de 2013. Estudo da atenuação da radiação gama



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Rio Grande/RS, Brasil, 23 a 25 de outubro de 2013.



Estudo da atenuação da radiação gama
MOLON, Bruna de Oliveira

CANIZA, Diego Adalberto Amarillo

DYTZ, Aline Guerra (orientador)

bbruna_molon@hotmail.com
Evento: Congresso de Iniciação a Pesquisa

Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra
Palavras-chave: Radiação Ionizante, atenuação da radiação, energia

1 INTRODUÇÃO
A radioatividade esta presente no meio ambiente e é oriunda de isótopos radioativos sejam eles de fontes naturais ou artificiais. A radiação gama é produzida através da desintegração de isótopos radioativos, que são encontrados na natureza e, em geral, possuem baixa atividade. Mesmo fontes de baixa atividade podem ter alta energia e emitirem radiação alfa, beta e gama. Radiação beta pode ser blindada com alguns centímetros de ar, ou uma pequena camada de alumínio, já a radiação gama precisa de um meio mais denso para atenuar sua intensidade. A fim de avaliar a atenuação da radiação gama, neste trabalho, serão observadas as contagens por minuto (CPM), realizadas com um contador, Geiger Müller, usando diferentes fontes radioativas.
2 MATERIAIS E MÉTODOS (ou PROCEDIMENTO METODOLÓGICO)
Serão utilizadas 4 fontes radioativas de baixa atividade: Césio (Cs-137), Sódio (Na-22), Estrôncio(Sr-90) e Amerício(Am-241). Inicialmente foi realizado um estudo sobre fontes de radiações, logo após, foram medidas as fontes radioativas existentes no laboratório de Física Médica do IMEF. No experimento, as fontes radiativas foram medidas uma a uma, colocadas a distancias de 4cm e 8cm do detector. Mantendo as mesmas distâncias foram introduzidas placas de alumínio (Al) de 1 mm, 2 mm, 3,3 mm, e 5,6 mm, com o uso de cada placa de alumínio realizaram-se novas contagens. Foram calculadas as médias de pulsos por minuto de cada etapa do procedimento, sendo realizadas mais de 100 medidas. Até o presente momento, foram calculadas as medias da fonte radiativa do Cs-137, as demais fontes estão sendo medidas, mas suas médias ainda não estão calculadas, pois ainda não se tem um quantitativo significativo de medidas.
3 RESULTADOS e DISCUSSÃO
As médias calculadas para cada etapa do procedimento utilizando o Cs-137 foram organizadas na Tabela 1. As medidas sem filtros indicam a leitura da radiação beta, estando a 4 cm essa leitura em 9.150 contagens. Assim, foram realizadas medidas a 8 cm de distância. Observando-se os dados obtidos, a contagem da radiação sem uso de filtros mostra um valor muito elevado comparando-se com as medidas usando filtração. Medindo-se as contagens a 8 cm da fonte, este valor reduz a menos da metade do valor medido a 4 cm.
Tabela 1:contagem por segundo de radiação







contagem de pulsos por minuto

d (cm)

sem filtro

1 mm Al

2 mm Al

3,3 mm Al

5,6 mm Al

8

3,182 k

239,4

207,2

188,4

131,9


Com o uso dos filtros de Alumínio, percebeu-se a redução dos pulsos por minuto em 95,4%. Com uso de 1 mm Al as contagens caíram significativamente, pois nesta medida a radiação beta foi totalmente absorvida ou atenuada no filtro de alumínio. As medidas sem filtro foram desprezadas, pois neste projeto as medidas a serem avaliadas são relativas a radiação gama.

Figura 1: Decaimento da intensidade das contagens com a espessura de alumínio


A redução das contagens com o aumento da filtração obedece a uma exponencial vista no gráfico da figura 1, como era esperado, uma vez que a atenuação da radiação obedece a equação (1)

I=Ioe-x (1)

Onde: I= intensidade após passar pela espessura x; Io = intensidade sem espessura de material; = coeficiente de atenuação linear; x= espessura do filtro

Para as fontes de Na, Sr e Am, as medidas estão sendo realizadas no laboratório de física médica do IMEF, e serão apresentadas posteriormente.

4 CONSIDERAÇÕES FINAIS
A analise de contagens de pulsos no detector das fontes com distancias de 4 e 8 cm mostrou resultados relevantes na leitura da radiação beta emitida. Com o filtro de alumínio pode ser observado que a radiação beta foi absorvida. Posteriormente as contagens em cada etapa do processo mostraram que quanto maior for a espessura do filtro, menor e a contagem de pulsos realizada pelo detector, obedecendo uma lei exponencial de atenuação. Portanto, o estudo da atenuação da radiação gama em diferentes materiais radioativos deverá apresentar a mesma lei exponencial da atenuação, mas esperaram-se valores de contagens diferentes para cada fonte, em função da energia.
REFERÊNCIAS

KNOLL, G. Radiation Detection and Measurement, New York: John Wiley & Sons, 3th edition, 1999.


KHAN, F. M., The Physics of Radiation Therapy, Williams & Wilkins,Baltimore, 4th edition, 2010.




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