Tecnología nuclear Medición de Radiación, Magnitudes y Utilidades Radiologica ejercicios resueltos

1. Tarea N°1
Medición de Radiación, Magnitudes y Utilidades Rad
Eduardo Mera
1. A un paciente se le está dando una terapia local de exposición de radiación ϒ de 100 R. Si
el coeficiente de absorción másico para el aire correspondiente a la radiación es 0,10
cm2
/g, calcule el monto de energía por centímetro cuadrado que pasa hacia el paciente.
abs
aire
x
E


     100 100 87,7 / 8770 /aire airex R erg g erg g   
28770
87700 /
0,1
abs
aire
x
E erg cm

     
2. Encuentre la actividad en Ci de 0,1 g de 131
Ba. La semivida es 12 días.
( )
dN
A N t
dt
 
0 (0)A N
7 1
1
2
ln 2 ln 2
6,685 10
12 24 60 60
s
T
  
        
23 200,1
(0) 6,023 10 4,597 10 [ ]
131
A
m
N N nucleos
M
    
 7 20 14
0 (0) 6,685 10 4,597 10 3,053 10A N Bq 
      
   
14
0 10
3,053 10
8251,4
3,7 10
A Ci Ci

 


2. 3. Asuma que rayos ϒ duros son absorbidos en aire por efecto Compton. Si el coeficiente
lineal de absorción para Compton y para fotones es de 2 MeV es 3•10-11
por centímetro
de aire en condiciones normales, calcule la energía absorbida en por centimetro cubico de
aire al cual le incide con una densidad de flujo de rayos ϒ de 106
fotones/cm3
•s. ¿Cuánto
es el valor de esto en mili Rontgen por segundo?.
Para fotones ϒ
][1044.7][
10293.124.6
101032
][
24.6
10
1 10
3
3
7157
2
s
rad
s
rad
cm
g
cmMeV
s
radE
segcm
Foton 











][1044.7
1
][100
][1044.71 810
2
sgramo
erg
rad
gramo
erg
s
rad
segcm
Foton

 
Para 106
fotones
][1044.710 2
2
6
sgramo
erg
segcm
Foton

 
Pasando a rad
][108][1048.8
][7.87
][1
][1044.7 742
s
R
m
s
R
gramo
erg
R
sgramo
erg
E 




3. 4. Una cámara de ionización corriente en forma de dedal se expone a un campo de radiación
y colecta una carga de 3•10-11
Coulomb en 10 segundos. Si el volumen de la cámara es 1,2
cc, ¿cuál es el valor de la tasa de exposición en Röntgen por segundo?
  6 3
1,2 1,2 10olV cc m
     
3
1,293 /aire kg m    
 6 6
1,293 1,2 10 1,55 10aire aire olm V kg  
     
 
11
5
6
3 10
1,93 10 /
1,551 10
dQ
x C kg
dm




   

Dado que:
   4
1 2,58 10 /R C kg
 
   
5
2
4
1,93 10
7,48 10
2,58 10
x R R




  

 
2
37,48 10
7,48 10 /
10
x R s


  

4. 5. Se cumplen cinco meses desde que se recibió una fuente de recambio de Ir-192 con una
actividad de 100 Ci. ¿En cúanto estima la actividad aproximada a la fecha de hoy si
(T1/2=74,02 días)?
0
tdN
A A e
dt

 
3 1
1
2
ln 2 ln 2
9,36 10
74,02
dias
T
  
      
     5 5 30 150t meses dias dias   
 
3
9,36 10 150
100 24,56A e Ci

 
 
     10 11
0 24,56 3,7 10 9,087 10 0,9087A Bq Bq TBq     
6. Una fuente radiactiva genera una tasa de exposición de 0,462 R/h a 1 m de distancia.
¿Cuál será el tiempo de permanencia para no superar una exposición de 77 mR a esa
distancia?
 
 
 0,462 77
1
R mR
x
h t
 
     
0,077
0,166 0,17
0,462
t h h h  
   0,17 60 min 10,2 mint   
7. Se tiene una fuente de Cs-137 de 4,44•109
desintegraciones/segundo. ¿Cuál sería la
exposición a 1,5 m de la fuente?
Datos: Constante Gamma = 0,33 R•m2
Ci•h
2
A
x
d


   
9
10
4,44 10
0,12
3,7 10
A Bq Ci

 

 2
0,12 0,33
17,6 /
1,5
x mR h

 

5. 8. Para una exposición de 50 R, calcule el número de pares iónicos producidos y la energía
absorbida en 1 g de aire en condiciones normales. Use 34 eV/par iónico.
Sabiendo que 1[R] libera 2,083x109
[pares/cm3
]
3
3
1
773,4
1,293 10
aire
ol
aire
m
V cm
 
     
 9 3 13
3
50 2,083 10 773,4 8,05 10
pares
N pares cm pares
cm
 
         
 
   13 15
8,055 10 34 2,739 10abs par
eV
E N pares E pares eV
pares

 
        
 
   15 19 4
2,739 10 1,602 10 4,387 10absE J J 
     
   4 7
4,387 10 10 4387absE erg erg
   