espectrometría gamma (y)
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La espectrometría gamma (Y) es un importante método para la determinación de la energía de la radiación gamma de una fuente. La mayoría de las fuentes radioactivas producen rayos gamma de varias energías e intensidades características de cada núcleo. La espectroscopia gamma se usa para determinar la identidad y la cantidad de estos emisores.TRANSCRIPT
Espectrometría Y 2013
Introducción
La espectrometría gamma es un importante método para la determinación de la energía de la radiación gamma de una fuente. La mayoría de las fuentes radioactivas producen rayos gamma de varias energías e intensidades características de cada núcleo. La espectroscopia gamma se usa para determinar la identidad y la cantidad de estos emisores.
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Espectrometría Y 2013
PARTE TEÓRICA
La radiación gamma se caracteriza por no tener carga y por lo tanto, no producir ionización directa. La detección de los mismos depende estrictamente de interacciones entre el fotón y el material del detector. Cuando el gamma deposita su energía en él, produce electrones rápidos, los cuales son los portadores de información. Los mecanismos básicos de transferencia de energía son efecto fotoeléctrico, Compton y creación de pares. La información obtenida se grafica en un espectro de altura de pulsos. Las interacciones producen efectos distintos en un espectro. En el efecto fotoeléctrico se absorbe toda la energía del gamma, produciendo fotoelectrones. Esto produce un pico en el espectro, correspondiente a la energía del gamma (fotopico). En la interacción Compton, el gamma no es absorbido y el electrón se lleva parte de la energía. Por lo tanto, la radiación deposita una proporción de la energía en el detector. En la creación de pares, se generan un electrón y un positrón, generando un pico con una energía total menor en 1,022 MeV que la energía de la radiación gamma incidente. La energía umbral para este proceso es de 1,022Mev. De acuerdo a la geometría del detector pueden observarse otros picos, como el double escape, o single escape, en los cuales, los dos fotones provenientes de la aniquilación del positrón no son absorbidos, o uno si y el otro no respectivamente. Otro fenómeno interesante es el de backscattering, en el cual la radiación interacciona con otros elementos antes de ser detectados, produciendo picos de menor energía.
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Parte experimental
El valor teorico de nergias es :Eγ= 662 KeV
Cs 137 Cai Fotopico CbfCuenta 8355 12115 7666Canal 608.2 660.3 712.5
integral 635250
600 620 640 660 680 700 72075008000850090009500
100001050011000115001200012500
cuenta vs canal
cneta vs canal
TABLA Nº 2. Fotopico Nº2:
Co–60El valor teorioco de energíaes:Eγ= 1173 KeV
Co 137 Cai Fotopico CbfCuenta 6374 15363 5440Canal 1107.3 1169.9 1235.5
Cuentas netas 869709
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Calibración en eficiencia a bajas energías de los detectores γ:
Aplicando para el Co60:
CN=∑Cai
Cbf
Integral deárea−[ (Cai+Cbf )2
×Nº de canal ]
CNCo60=869709cuentas−[ (6374+5440 )cuentas2
× (1235,5−1104,3)]
¿94710,6cuentas
t 12
=5,3años t=11,5 año
Ateórica=Ao×e
−0,693t 12
× t
21,65 μCi×e−0,6935,3 a
×11,5 años=4,8 μCi=177,6 kBq
Ap=CN
t c%Pβ
Ap=94710,6 cuentas
30min×60 s1min
×1=52,62 Bq
%n=A practica
A teórica×100%= 52,62Bq
177,6kBq×100%=0,03%
De forma similar se realizan los cálculos para el Cs
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Isotopo canal CN Ap At %n E Ln(E) Ln (n)Cs 660.3 635250 411,32Bq 24,61kBq 1,67% 662 13.4 0.5Co 1169.9 94710,6 52,62Bq 177,6kBq 0.03% 1173 14.0 -3.5
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a. Calibracion de energias
660.2 660.4 660.6 660.8 661 661.2 661.4 661.6 661.8 662 662.21168
1169
1170
1171
1172
1173
1174
f(x) = 1.8235294117646 x − 34.1764705881676R² = 1
E vs Canal
b. calibración de eficiencias
c. muestra Canal 351 y canal 279 aplicando la ecuación de la grafica Ey vs Canal
canal Ey Ln(n) nfotopico 1 351 605.87 4.513 91.19
6
0 2 4 6 8 10 12 14 16
-5
0
5
10
15
f(x) = 1.35658914728682 x − 4.17829457364341
Ln(n) vs Ln(Eδ)
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fotopico 2 279.5 475.49 4.18 65.36
CONCLUSIONES
Con las energías y los canales de B obtenidos del instrumento se realizó la calibración de energías.
Con los canales obtenidos de la muestra problema se pudo obtener las energías respectivas esto debido a la ecuación obtenida de la calibración de energías.
En el análisis cuantitativo se pudo observar que la grafica obtenida es de orden
NOTA: debemos señalar que esta práctica no se realizar a todo cabalidad sin embargo se trabajaron los pocos datos que se obtuvieron y con ayuda de datos teóricos con el fin de tener nociones del análisis de información que se obtiene de la espectrometría gamma y las calibraciones correspondientes que este conlleva.
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