Estágio em Radiação ionizante e ambiente

Apresentação em tema: "Estágio em Radiação ionizante e ambiente"— Transcrição da apresentação:

1 Estágio em Radiação ionizante e ambiente
Responsável: Professor Luís Peralta Colaboradores: Professora Conceição Abreu Professora Carmen Oliveira Professor Pedro Jorge

2 Experiências Realizadas
Casa do Radão Identificação isotópica Fluorescência de raio X Deflexão de partículas

3 “Casa do Radão” Material utilizado: 2 Garrafas de plástico (0.5 l)
Garrafa de plástico (1,5 l) Garrafão de plástico (5l) Silicone e respectiva pistola Material cortante Contador GM-60 Pro Rochas radioactivas Computador Fita isoladora

4 “Casa do Radão” Construção Preparação do Garrafão
Colocação das Rochas Radioactivas no interior do Garrafão

5 “Casa do Radão” Construção Inclusão do detector GM na garrafa (1,5l)
Montagem e isolamento do dispositivo

6 “Casa do Radão” O urânio, presente nas rochas, decai segundo a sua série radioactiva, até ao gás nobre radão (Rn) que se difunde facilmente e chega ao contador GM. Este gás decai, posteriormente, seguindo a cadeia de decaimento, para elementos radioactivos como o bismuto, o chumbo e o polónio. Estes emitem partículas alfa e beta que são detectadas pelo contador GM.

7 Dispositivo em funcionamento
“Casa do Radão” Dispositivo em funcionamento

8 “Casa do Radão”

9 Identificação Isotópica
Material reagentes utilizados: Detector NaI (TI) Cloreto de potássio (sal desconhecido) Fontes para calibração: Co 60; Ce 137, Na 22

10 Identificação Isotópica
Utilizam-se as fontes de Na-22, Co-60 e Cs-137 para se construir uma recta de calibração que permitirá, através do conhecimento do canal determinar a energia dos fotões a que está associada a partícula emitida. A recta de calibração é uma função linear que traduz a energia em função do canal.

11 Identificação Isotópica
Dispositivo Experimental Detector NaI (TI)

12 Identificação Isotópica
Como identificar um elemento radioactivo “desconhecido” ? Identificar, no espectrómetro, o canal a que corresponde o pico, que se verifica no canal com maior frequência de fotões de uma determinada energia. Através da recta de calibração, pode relacionar-se o canal e a energia dos fotões que chegam ao detector. Recorrendo-se á tabela de isótopos pode reconhecer-se os elementos radioactivos.

13 Identificação Isotópica
Calibração com o Co 60 Calibração com Cs 137 Calibração com o Na 22

14 Identificação Isotópica
Recta de calibração

15 Fluorescência de Raios-X
Caixa de Chumbo

16 Fluorescência de Raios-X
A fluorescência de raios X é uma poderosa técnica não destrutiva que permite não só uma análise qualitativa (identificação dos elementos presentes numa amostra) mas também quantitativa, permitindo estabelecer a proporção em que cada elemento se encontra presente. Retirado de:

17 Fluorescência de Raios-X
Como se processa a identificação de elementos? A fonte de Am-241, emite raios-X, com energia de 60 keV, incide na superfície do material a identificar. Os fotões incidentes vão ser absorvidos pelos electrões das camadas mais interiores, removendo-os, permitindo aos electrões das camadas mais exteriores a transição para níveis de menor energia. Ao verificar-se a transição para níveis menos energéticos é emitida uma quantidade de energia específica que possibilita a identificação dos elementos constituintes do material. Essa energia quantificada, por ser característica de cada transição, em átomo de diferentes elementos, permite a comparação com valores padronizados para essas mesmas transições, sendo assim possível o reconhecimento dos elementos.

18 Identificação Isotópica
Detector e respectiva fonte radioactiva Análise de um objecto

19 Identificação Isotópica
Retirado de:

20 Deflexão de Partículas
Material utilizado: Detector GM Electroíman Fios de ligação Fonte de alimentação Fontes radioactivas: Cs 137; Sr 90; TI 204 Amperímetro Sistema de aquisição Suportes para o detector e para a fonte radioactiva

21 Deflexão de Partículas
Existem diferentes tipos de decaimentos que emitem diversas partículas ou fotões. As partículas emitidas, que são carregadas electricamente são afectadas pelo campo magnético, sendo a sua trajectória original alterada. Caso o número de contagens se mantenha constante significa que a fonte emite apenas radiação gama, pois os fotões não são influenciados pelo campo magnético.

22 Deflexão de Partículas
Electroímanes do dispositivo experimental

23 Deflexão de Partículas

24 Alunos Participantes:
Ana Raquel Aguiar Beatriz Paiva Bento Carlos Miguel Palos Pedro Miguel Mateus 05-09 Julho 2010