ESTUDO DA INFLUÊNCIA DE PARTÍCULAS DE OURO NA DOSE ...

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núcleo de um átomo, resultando na emissão de um nêutron (reação (x, n)) ou deum próton (reação (x, p)) e na transformação do núcleo em um produto radioativo.O limite mínimo para a ocorrência deste mecanismo é da ordem de 10 MeV,portanto este mecanismo também não será abordado em detalhes (Attix, 2005;Leo, 1987; Podgorsak, 2005; Turner, 2007).3.2.1.1 Espalhamento ComptonO efeito Compton é convenientemente subdividido em dois aspectos:cinemática e seção de choque. A cinemática relaciona as energias e os ângulosdas partículas envolvidas quando um evento do tipo Compton ocorre. A seção dechoque prevê a probabilidade de acontecer uma interação do tipo Compton. Emambos aspectos considera-se que o elétron atingido pelo fóton incidente não estáligado e é estacionário. Estas suposições não são rigorosas, dado que os elétronsocupam diversos níveis atômicos de energia, estando, portanto, em movimento eligados ao núcleo. No entanto, se a energia do fóton é alta em relação à energiade ligação, esta pode ser desprezada e os elétrons podem ser consideradoscomo livres. Os erros resultantes não trazem consequências para aplicações emfísica radiológica.Do ponto de vista cinemático, o espalhamento Compton estárepresentado esquematicamente na Figura 3.1, em que um fóton de energia h emomento h/c interage com um elétron livre em repouso com energia total m e c 2 .Como resultado da colisão, o fóton é espalhado com um ângulo θ, energiareduzida a h’ e momento h’/c; o elétron recua com um ângulo φ, energia total E’e momento P’.15
Figura 3.1 - Esquema de interação por espalhamento Compton (Figuraextraída e adaptada de Attix, 2005).Aplicando as leis de conservação de energia:2h mc h' E'(Eq. 3.1)e de momento:hh' cos P'cosc c(Eq. 3.2)eh'sen P'senc(Eq. 3.3)Eliminando P’ e φ destas equações e resolvendo para ’, resulta:hh ' , (Eq. 3.4)1 1coshem que .2mcAté agora foi discutido como o espalhamento Compton se comportacinematicamente, a partir das leis de conservação de energia e de momento. Noentanto, nada foi dito sobre como a interação entre o fóton e o elétron ocorre ousobre a probabilidade de um fóton ser espalhado na direção θ. A teoria quânticado espalhamento Compton, baseada na interação específica fóton-elétron,fornece a fórmula de Klein-Nishina para a distribuição angular dos fótonsespalhados:16
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