1r ciclo cuestiones sobre blindaje

[sergiolor]

tengo las siguientes cuestiones sobre blindaje, y las voy a comentar hasta lo que se

¿depende la capacidad de blindaje del radio del mismo o del espesor? en realidad depende de la densidad del material no?

¿que medidas de diseño propondría para minimizar el peso de blindaje? alejar la barrera de blindaje de la fuente?

Considerando un medio puramente absorbente (no considerrando por tanto el factor de acumulación), calcule el flujo de la radiación gamma en la superficie exterior de una esfera de plomo de radio 20 cmy espesor 10 cm cuando esta alberga en su interio una fuente radiactiva de 1g de ${Co}^{60 }$ ¿que pesaría el blindaje?

el cobalto 60 tiene radiación gamma de 1,17 y 1,33 MeV, , la actividad es de $1.85{10}^{12 } Bq$ de como calcularlo no tengo ni idea

Alguna web donde haya información sobre esto?

mil gracias, cualquier ayuda la agradezco mucho

[Chusg]

Re: cuestiones sobre blindaje

Hola, no soy muy partidario de que en el foro se hagan a la gente los trabajos de la universidad/instituto y no te lo resolveré todo, pero te daré alguna orientación.

Por "capacidad" del blindaje supongo que se refiere a la atenuación que produce de la radiación. Dado que la atenuación de la radiación se produce por la interacción de los fotones con los átomos del material, para un determinado material de blindaje la transmisión dependerá de cuántos átomos se encontraría un rayo al atravesar el blindaje, y por tanto dependerá de la densidad y del espesor atravesado. Además también dependerá del número atómico del material, porque las secciones eficaces de interación (las probabilidades de interacción de efecto fotoeléctico, compton, etc) dependen de éste.

Matemáticamente, la intensidad de la radiación al atravesar un cierto espesor de material sigue una ley aproximadamente exponencial. Busca en tu libro o apuntes la expresión, que seguro que la tienes. En ella intervienen el espesor y el coeficiente de atenuación lineal. Este coeficiente es el que depende de la densidad y del material en cuestión. Despreciando la radiación dispersada que puede ser importante en el caso de un haz ancho, en principio la transmisión es independiente de la distancia entre la fuente y el blindaje. Con todo esto ya deberías poder responder a las primeras dos preguntas.

En la tercera entiendo que te están preguntando cuántos fotones gamma salen del blindaje por unidad de tiempo (flujo de fotones).
Como tienes la actividad, tienes los fotones emitidos por la fuente por segundo. Sólo tienes que aplicar la fórmula que te comentaba arriba. Para eso necesitas saber el coeficiente de atenuación del plomo para esas energías, que no tengo datos a mano pero supongo será fácil de encontrar. Ojo que en algunos sitios pueden dar el coeficiente "másico" de atenuación (para obtener el coeficiente de atenuación lineal tendrías que multiplicar por la densidad). Lo del peso del blindaje es trivial: calculas el volumen y lo multiplicas por la densidad del plomo.

Una cosa que no me cuadra: en la wikipedia española viene un valor de la actividad específica para el Cobalto-60 de 1.85 TBq/g, que coindice con la que pones, pero en la wiki inglesa y en otras webs viene un valor totalmente distinto: 44 TBq/g. ¿¿Cual de los dos es el bueno??. Ahora mismo no tengo a mano fuentes más fiables. [EDIT: he estado echando unas cuentas para calcular la actividad específica a partir del periodo de semidesintegración, y me sale que la actividad de un gramo debe ser del orden del 42 TBq, que coincide aproximadamente con la wikipedia inglesa, no sé de dónde sale la cifra de 1.85 TBq]

[sergiolor]

Re: cuestiones sobre blindaje

mil gracias por todo.

el coeficiente de atenuación lineal para el plomo con 1 MeV es de 0,1 micrometro, más o menos prque lo saco de una gráfica, entonces utilizo la expresión exponencial

$\dst A={A}_{0 }{e}^{\frac{-0'010}{0'0000001 } }$

la actividad es el flujo de fotones? ok, ya veo que pones que sí

[Chusg]

Re: cuestiones sobre blindaje

No sé que fórmula y qué gráfica habrás mirado, pero el coeficiente de atenuaión lineal va multiplicando al espesor (no diviendo) y tiene unidades de inversa de longitud, no de longitud.

La actividad es el número de desintegraciones por segundo, y en este caso creo que puedes suponer que por cada desintegración se producen dos fotones, uno de 1,17 y otro de 1,33 MeV (en realidad no es exactamente así, pero es la única forma sencilla que se me ocurre de relacionar la actividad con el flujo de fotones, si quisiéramos hacerlo bien habría que mirar en detalle como es la desintegración del Cobalto-60)

[sergiolor]

Re: cuestiones sobre blindaje

pero si lo escribes $\frac{x}{\mu }$ ahí $\mu$ tiene unidades de metro y es correcto porque la fracción no tiene unidades

[Chusg]

Re: cuestiones sobre blindaje

De acuerdo, pero entonces eso que tú denotas por $\mu$ no es el coeficiente de atenuación lineal, sería su inversa, y sospecho que en cualquier caso el número que has obtenido no es correcto, porque esa exponencial daría prácticamente cero.

[sergiolor]

Re: cuestiones sobre blindaje

tienes razón tu, es entorno a 1.13 $\frac{1}{cm }$

entonces el exponente es -10*1.13 que está mejor

mil gracias

[sergiolor]

Re: cuestiones sobre blindaje

y si me dan el dato del factor de acumulación B? lo multiplico por la fórmula de la atenuación?

así? $N=B{N}_{ 0}{e}^{-x\lambda }$

[sergiolor]

Re: cuestiones sobre blindaje

hola! en el cálculo de la actividad de un gramo habría que hacer lo siguiente no?

la vida media son 5,27 años = 166194720 segundos y por otra parte 1 gramo de Cobalto son 0,017 moles que multiplicamos por el número de avogadro y dividido la vida media sale 61,5 TBq, como lo has hecho tu?

[sergiolor]

Re: cuestiones sobre blindaje

Una cosa que no me cuadra: en la wikipedia española viene un valor de la actividad específica para el Cobalto-60 de 1.85 TBq/g, que coindice con la que pones, pero en la wiki inglesa y en otras webs viene un valor totalmente distinto: 44 TBq/g. ¿¿Cual de los dos es el bueno??. Ahora mismo no tengo a mano fuentes más fiables. [EDIT: he estado echando unas cuentas para calcular la actividad específica a partir del periodo de semidesintegración, y me sale que la actividad de un gramo debe ser del orden del 42 TBq, que coincide aproximadamente con la wikipedia inglesa, no sé de dónde sale la cifra de 1.85 TBq]

hola! en el cálculo de la actividad de un gramo habría que hacer lo siguiente no?

la vida media son 5,27 años = 166194720 segundos y por otra parte 1 gramo de Cobalto son 0,017 moles que multiplicamos por el número de avogadro y dividido la vida media sale 61,5 TBq, como lo has hecho tu?