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Equilibrio di Radiazione ed Equilibrio delle Particelle Cariche.

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Presentazione sul tema: "Equilibrio di Radiazione ed Equilibrio delle Particelle Cariche."— Transcript della presentazione:

1 Equilibrio di Radiazione ed Equilibrio delle Particelle Cariche

2 Termini di bilancio energetico relativi ad un volume v (R in ) c (R in ) u energia (non di quiete) di tutte le particelle cariche non cariche entranti in v; (R out ) c (R out ) u energia (non di quiete) di tutte le particelle energie liberata meno quella consumata nelle trasformazioni di nuclei e particelle elementari entro v. energia di tutte le particelle non cariche uscenti da v non prodotte da perdite radiative (irraggiamento ed annichilazione di positroni in volo); perdite radiative entro e fuori v da particelle cariche prodotte in v; uscenti da v; Grandezze Dosimetriche energia trasferita: Kerma: energia netta trasferita: Kerma per collisione: energia impartita: dose assorbita: energia trasferita entro v dai primari non carichi ai secondari carichi (e da questi dissipata entro e fuori v sia in collisioni sia in perdite radiative) energia ceduta da primari e secondari del campo di radiazione ad atomi e molecole contenuti in v; cariche non cariche stocastiche non stocastiche energia trasferita entro v dai primari non carichi ai secondari carichi e da questi dissipata in collisioni entro e fuori v.

3 si dice che in un un volume v esiste Equilibrio di Radiazione (ER) se, nel limite non stocastico, per ogni particella (sia carica sia neutra) entrante in v unaltra particella dello stesso tipo ed energia esce da v si verifica in v contenuto in un volume V di un mezzo materiale dove sono distribuite sorgenti radioattive se sono soddisfatte le seguenti condizioni: il mezzo è omogeneo per composizione e densità; le sorgenti sono distribuite uniformemente; s > d; non sono presenti campi elettrici e magnetici disuniformi.

4 DIMOSTRAZIONE: non sono presenti campi elettrici e magnetici campo di radiazione isotropo sono presenti campi elettrici e/o magnetici uniformi e costanti campo di radiazione anisotropo ma uniforme a) b) nel limite non stocastico esiste perfetta reciprocità tra particelle dello stesso tipo ed energia che attraversano T nei due versi opposti. per ogni particella entrante in dv una identica esce da dv il flusso in ingresso e quello in uscita possono essere integrati su tutti gli elementi simmetrici dv e dv interni alla sfera di raggio d attorno al pto P. Dato un pto P contorno di v si considerino: la superficie sferica S di raggio d centrata in P; il piano T tangente a v nel punto P:

5 si dice che in volume v esiste Equilibrio delle Particelle Cariche (EPC) se, in termini di valore aspettato, per ogni particella carica entrante in v unaltra particella dello stesso tipo ed energia esce da v ER EPC OSS: EPC ER si verifica (senza che si verifichi lER) in v contenuto in un volume V di un mezzo materiale dove sono distribuite sorgenti radioattive se sono soddisfatte le seguenti condizioni: il mezzo è omogeneo per composizione e densità; le sorgenti sono distribuite uniformemente; ; non sono presenti campi elettrici e magnetici disuniformi.

6 condizioni simili per lesistenza dell ER distribuzione anisotropa ma omogenea dei secondari carichi dimostrazione b per lER energia spesa fuori v dai secondari carichi prodotti in v energia spesa in v dai secondari carichi prodotti fuori v -e 1 esce con 2/3 della sua energia iniziale; - e 2 entra con 2/3 ed esce con 1/3 della sua energia iniziale; - e 3 entra con 1/3 della sua energia iniziale e non esce da v il mezzo è omogeneo per composizione e densità; i l campo di radiazioni è uniforme (attenuazione trascurabile attraverso V); ; non sono presenti campi elettrici e magnetici disuniformi. vi verifica anche in v contenuto in un volume V di un mezzo materiale investito da un campo di radiazioni indirettamente ionizzanti se sono soddisfatte le seguenti condizioni: OSS: energia effettivamente spesa in v dai secondari carichi prodotti entro e fuori v = energia che sarebbe spesa in v dai soli secondari carichi prodotti in v se le loro tracce fossero confinate in v =

7 in media e 1 esce con T e 2 entra con T = dove e, per v sufficientemente piccolo da non permettere al suo interno lassorbimento di perdite radiative, (volume infinitesimo) caso in cui se la stessa fluenza di energia incide su due mezzi A e B con coefficienti medi di assorbimento e = se e 1 emette h 1 anche e 2 emette h 2 D = K c quantità misurabile quantità calcolabile:


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