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374 FÍSICA GENERALDosiss energíasmasa ð4:4 107 MeV=sÞð1:6 10 13 J=MeVÞ1:43 10 3 ¼ 4:9 mGy=s ¼ 0:49 rd=skg46.11 [II] Un haz de partículas alfa pasa por un pedazo de carne y deposita 0.20 J de energía en cada kilogramo decarne. El Q para estas partículas es 12 SvGy. Encuentre la dosis en Gy y rd, así como la dosis efectivaen Sv y rem.Tenga presente que H QD, dondee nergía absorbidaD Dosis 0.20 J=kg ¼ 0:20 Gy ¼ 20 rdmasaAsí,H Dosis efectiva (Q)(dosis) ð12 Sv=GyÞð0:20 GyÞ ¼2:4 Sv¼ 2:4 10 2 rem46.12 [III] Un tumor en la pierna de una persona tiene una masa de 3.0 g. ¿Cuál es la actividad mínima que debetener una fuente de radiación si debe proporcionar al tumor una dosis de 10 Gy en 14 min? Suponga quecada desintegración dentro de la fuente, en promedio, proporciona al tumor una energía de 0.70 MeV.Una dosis de 10 Gy corresponde a 10 J de energía radiante depositada por kilogramo. Dado que el tumortiene una masa de 0.003 0 kg, la energía que se requiere para una dosis de 10 Gy es (0.0030 kg) (10 Jkg) 0.030 J.Cada desintegración proporciona 0.70 MeV, que en joules esð0:70 10 6 eVÞð1:60 10 19 J=eVÞ ¼1:12 10 13 JUna dosis de 10 Gy requiere que se libere una energía de 0.030 J. Esa energía total, dividida entre la energíapor desintegración, da el número de desintegraciones:0:030 J1:12 10 13 J=disintegration ¼ 2:68 1011 desintegracionesdesintegraciónÉstas deben ocurrir en 14 min (u 840 s), y así la tasa de desintegración es2:68 10 11desintegraciones 3.2 × 10 8 desintegracioness840 sPor lo que la actividad de la fuente debe ser de al menos 3.2 × 10 8 Bq. Como 1 Ci 3.70 × 10 10 Bq, la actividadde la fuente debe ser de al menos 8.6 mCi.46.13 [II] Un haz de partículas alfa (q 2e) de 5.0 MeV tiene área de sección transversal de 150 cm 2 . Incide sobreun trozo de carne ð ¼ 950 kg=m 3 Þ y penetra a una profundidad de 0.70 mm. a) ¿Qué dosis (en Gy)le suministra el haz a la carne en un tiempo de 3.0 s? b) ¿Cuál es la dosis efectiva que se suministra?Suponga que el haz transporta una corriente de 2.50 × 10 9 A y tiene un Q 14.Mediante el uso de la corriente se puede hallar el número de partículas que se depositan en la carne en3.0 s, al recordar que, para cada partícula, q 2e:Número en 3.0 s Itq ¼ ð2:50 10 9 C=sÞð3:0 sÞ3:2 10 19 ¼ 2:34 10 10 partículasCCada partícula alfa de 5.0 MeV deposita una energía de (5.0 × 10 6 eV)ð1:60 10 19 J=eVÞ 8.0 × 10 13 J.En 3.0 s se deposita una energía total de (2.34 × 10 10 partículas) (8.0 × 10 13 Jpartícula), y se entrega a unvolumen de 1.50 cm 2 de área y 0.7 mm de grosor. Por tanto,Dosis energíamasa ð2:34 10 10 Þð8:0 10 13 JÞð950 kg=m 3 Þð0:070 1:5 10 6 m 3 Þ ¼ 188 Gy ¼ 1:9 102 GyDosis efectiva (Q)(dosis) (14)(188) 2.6 × 10 3 Svwww.FreeLibros.com