Tarea N°1

Medición de Radiación, Magnitudes y Utilidades Rad

Eduardo Mera

1. A un paciente se le está dando una terapia local de exposición de radiación ϒ de 100 R. Si el coeficiente de absorción másico para el aire correspondiente a la radiación es 0,10 cm2/g, calcule el monto de energía por centímetro cuadrado que pasa hacia el paciente.

absaire

xE

100 100 87,7 / 8770 /aire airex R erg g erg g

28770 87700 /0,1abs

aire

xE erg cm

2. Encuentre la actividad en Ci de 0,1 g de 131Ba. La semivida es 12 días.

( )dNA N tdt

0 (0)A N

7 1

12

ln 2 ln 2 6,685 1012 24 60 60

sT

23 200,1(0) 6,023 10 4,597 10 [ ]131A

mN N nucleosM

7 20 140 (0) 6,685 10 4,597 10 3,053 10A N Bq

14

0 10

3,053 10 8251, 43,7 10

A Ci Ci

3. Asuma que rayos ϒ duros son absorbidos en aire por efecto Compton. Si el coeficiente lineal de absorción para Compton y para fotones es de 2 MeV es 3•10-11 por centímetro de aire en condiciones normales, calcule la energía absorbida en por centimetro cubico de aire al cual le incide con una densidad de flujo de rayos ϒ de 106 fotones/cm3•s. ¿Cuánto es el valor de esto en mili Rontgen por segundo?.

Para fotones ϒ

][1044.7][10293.124.6

101032][24.6

101 10

33

7157

2 srad

srad

cmg

cmMeVs

radEsegcm

Foton

][1044.71

][100][1044.71 810

2 sgramoerg

radgramo

erg

srad

segcmFoton

Para 106 fotones

][1044.710 22

6

sgramoerg

segcmFoton

Pasando a rad

][108][1048.8][7.87

][1][1044.7 742

sRm

sR

gramoerg

Rsgramo

ergE

4. Una cámara de ionización corriente en forma de dedal se expone a un campo de radiación y colecta una carga de 3•10-11 Coulomb en 10 segundos. Si el volumen de la cámara es 1,2 cc, ¿cuál es el valor de la tasa de exposición en Röntgen por segundo?

6 31, 2 1,2 10olV cc m

31, 293 /aire kg m

6 61, 293 1, 2 10 1,55 10aire aire olm V kg

11

56

3 10 1,93 10 /1,551 10

dQx C kgdm

Dado que:

41 2,58 10 /R C kg

5

24

1,93 10 7, 48 102,58 10

x R R

2

37, 48 10 7, 48 10 /10

x R s

5. Se cumplen cinco meses desde que se recibió una fuente de recambio de Ir-192 con una actividad de 100 Ci. ¿En cúanto estima la actividad aproximada a la fecha de hoy si (T1/2=74,02 días)?

0tdNA A e

dt

3 1

12

ln 2 ln 2 9,36 1074,02

diasT

5 5 30 150t meses dias dias

39,36 10 150100 24,56A e Ci

10 110 24,56 3,7 10 9,087 10 0,9087A Bq Bq TBq

6. Una fuente radiactiva genera una tasa de exposición de 0,462 R/h a 1 m de distancia. ¿Cuál será el tiempo de permanencia para no superar una exposición de 77 mR a esa distancia?

0,462 771

R mRx

h t

0,077 0,166 0,170,462

t h h h

0,17 60 min 10, 2 mint

7. Se tiene una fuente de Cs-137 de 4,44•109 desintegraciones/segundo. ¿Cuál sería la exposición a 1,5 m de la fuente?

Datos: Constante Gamma = 0,33 R•m2 Ci•h

2

Axd

9

10

4, 44 10 0,123,7 10

A Bq Ci

2

0,12 0,33 17,6 /1,5

x mR h

8. Para una exposición de 50 R, calcule el número de pares iónicos producidos y la energía absorbida en 1 g de aire en condiciones normales. Use 34 eV/par iónico.

Sabiendo que 1[R] libera 2,083x109[pares/cm3]

33

1 773, 41,293 10

aireol

aire

mV cm

9 3 13350 2,083 10 773, 4 8,05 10paresN pares cm pares

cm

13 158,055 10 34 2,739 10abs pareVE N pares E pares eV

pares

15 19 42,739 10 1,602 10 4,387 10absE J J

4 74,387 10 10 4387absE erg erg