efecto compton final

EFECTO COMPTON

INTRODUCCIÓNPara los fines del radiodiagnóstico, puede

considerarse quelos rayos X interaccionan con la materia

mediante el efectoFotoeléctrico y el efecto Compton.

Radiación Ionizante

Efecto Fotoeléctrico

Efecto Compton

Producción de pares

EFECTO COMPTON 1)El efecto Compton, es

una extensión lógica del efecto fotoeléctrico.

2) La diferencia es que en este caso los fotones son generalmente más energéticos que cuando se produce el efecto fotoeléctrico

3)Toda su energía no es utilizada en remover y acelerar un electrón. En este caso hay energía sobrante y el fotón no desaparece completamente.

Nuevo fotón:-Mayor longitud de onda-Menor frecuencia -Menor energía

El fotón dispersado interaccionará con la materia y será absorbido exactamente en la misma forma que el fotón del haz de rayos-X original. Este puede atravesar por varios efectos Compton antes de que la energía sea absorbida completamente.

El efecto Compton consiste en el aumento de la longitud de onda de un fotón de rayos X cuando choca con un electrón libre y pierde parte de su energía.

La variación de longitud de onda de los fotones dispersados, Δλ, puede calcularse a través de la relación de Compton

Donde h es la constante de Planck , me es la masa del electrón, ces la velocidad de la luz y θ es el ángulo entre los fotones incidentes y dispersados.h/mec = longitud de onda compton del electrón, valor aceptado como 0.00243nm

Se dispersan rayos X de longitud de onda λ0 =0.200nm en un bloque de material. Los rayos X dispersados se observan a un ángulo de 45°

Δλ= λ’ –λ0 = h/mc (1-cosθ)Δλ= 0.00243nm (1-cos45°) = 0.000710nm λ’= λ0 + Δλ = 0.200710nm (AUMENTA)

El efecto Compton en tejidos biologicos predomina en energias intermedias (entre 100 y 1000keV).

EFECTO COMPTON INVERSO

Fotones longitud de onda al chocar con electrones

Convencional: aumenta longitud de onda. Inverso: disminuye longitud de onda

Emisión de rayos X Supernovas Quásares Otros objetos astrofísicos de alta energía.

FORMACION DE PARES

Fotones con energía mayor a 1.02 MeV pueden interactuar con el núcleo formando un par electrón-positrón. Un exceso de energía se tranfiere en forma equivalente a ambas partículas las cuales pueden producir ionización adicional en el material.

El positrón puede ser capturado por otro electrón ocurriendo el fenómeno de aniquilación y generando como consecuencia dos fotones de 0.51 MeV (radiación de aniquilación). Esos fotones podrán perder su energía por Efecto Compton o fotoeléctrico.