Planeamento

Aulas Teóricas

Apresentação

  • Programa
  • Organização da UC:  IST e HSM
  • Turnos de Laboratório 
  • Avaliação
  • Bibliografia

O que é a radiação?

O que é a radiação?

  • Perspectiva histórica: de Roentgen a Rutherford; os primeiros modelos do átomo e do núcleo.
  • O modelo padrão (brevissimo resumo)
  • O núcleo e os núcleões e as propriedades gerais dos núcleos
  • Sistema natural de unidades

Como é que a radiação interage com a matéria?

 1. Interacção dos fotões com a matéria

  • Efeito fotoeléctrico
  • Difusão de Compton
  • Produção de pares e+e-

Como é que a radiação interage com a matéria?

 1. Interacção dos fotões com a matéria

  • Os conceitos de secção eficaz e livre percurso médio
  • Secção eficaz de absorção
  • Coeficiente de absorção em massa
  • Comprimento de absorção
  • A lei de Beer-Lambert
  • A Base de dados X-COM da NIST

Como é que a radiação interage com a matéria?

2. Interacção das partículas carregadas com a matéria (1)

  • Perda de energia por excitação e ionização: 
    • energia média de excitação 
    • a aproximação para velocidades clássicas (Bohr)
    • A formula de Bethe
    • A formula de Bethe-Bloch 

Como é que a radiação interage com a matéria?

2. Interacções da Partículas Carregadas (2) 
  • Perda de energia por excitação e ionizaçao
    • A formula de Bethe-Bloch 
    • partículas minimamente ionizantes
    • stopping power
    • alcance 
    • pico de Bragg

Como é que a radiação interage com a matéria? (3)

2. Interacções das partículas carregadas 

  • Perda de energia por excitação e ionização: Exemplos e aplicações
  • As bases de Dados ESTAR, PSTAR e ASTAR da NIST

Como é que a radiação interage com a matéria?

2. Interacções das partículas carregadas  

  •   Bremsstrahlung
  •   Energia Crítica
  •   Cascatas electromegnéticas
  •   Exemplos de aplicação
  •   Perda total de energia por excitação e ionização: perdas colisionais + perdas radiativas

Como é que a radiação interage com a matéria? (3)

2. Interacções das partículas carregadas  

  • Difusão multipla (multiplescattering)
  • Alcance projetado e Alcance "CSDR"
  • Radiação de Cherenkov
  • Radiação de Transição

Como é produzida a radiação - o núcleo e a radiação nuclear

Conceitos básicos:

  • Raio Nuclear
  • Potencial de Coulomb do núcleo 
  • Energia de ligação por nucleão
  • Unidade de massa atómica 
  • Massa atómica 
  • Diferença de massa
  • Cálculo do Balanço energético nos processos nucleares

Como é produzida a radiação - o núcleo e a radiação nuclear

 O núcleo e a radiação nuclear

  • O gráfico Z vs N, estabilidade nuclear 
  • Relação entre a localização de um núclideo no gráfico Z vs. N e tipo de declíneo que sofre
  • Processos envolvidos nos declíneos radioactivos:
    • declíneo alfa
    • declíneo beta-
    • declíneo gama
    • conversão interna

Como é produzida a radiação - o núcleo e a radiação nuclear

 O núcleo e a radiação nuclear

  • Processos envolvidos nos declíneos radioactivos:
    • declíneo beta+
    • captura electrónica
  • Interpretação e "construção" de gráficos E vs Z: i.e. esquemas de declíneo radioactivo
  • Exemplos e aplicações

Como é produzida a radiação - o núcleo e a radiação nuclear

 
Exemplos e Aplicações : 

Construção e interpretação dos Esquemas de declíneo radioativo

Como é a radiação produzida - A actividade das fontes radioactivas

  • Declíneo nuclear e tempo de vida 
  • Actiividade das fontes radioactivas 
  • misturas de radionuclidos 
  • Produção e declíneo de radionuclídos 
  • Equilibrio secular 
  • Cadeias de declíneo e Equações de Bateman 

Neutrões - como interagem com a matéria, como se produzem e como se detectam

  1. Interacções dos neutrões
    • Classificação dos neutrões :
    • Processos de interacção dos neutrões
  2. Produção de neutrões
  3. Detecção de neutrões 

Como podemos descrever  os núcleos - Energia de Ligação

Modelo da gota líquida

Formula Semi-Empirica de Massa
Cálculo da Energia de Ligação Nuclear

Como podemos descrever os núcleos - Energia de Ligação


Modelo da gota líquida
Formula Semi-Empirica de Massa
Cálculo da Energia de Ligação Nuclear 

Como podemos descrever os núcleos- Estabilidade e quantização

Modelo de camadas (Shell model)

  • Quantização das orbitais atómicas (rev.) 
  • Potencial de Woods-Saxon ou de Fermi 
  • Acoplamento Spin-Orbital
  • Quantização dos níveis de energia dos núcleo

Como podemos descrever os núcleos- Estabilidade e quantização

Modelo de camadas (Shell model) 

  • Quantização das orbitais atómicas (rev.) 
  • Potencial de Woods-Saxon ou de Fermi 
  • Acoplamento Spin-Orbital
  • Quantização dos níveis de energia dos núcleo

Ambientes de radiação

  • Radiação ambiente
  • Radiação no Espaço