ELECTRONES

 Los electrones y los positrones interaccionan mediante scattering coulombiano con los electrones atómicos del mismo modo que las partículas pesadas cargadas. Hay, sin embargo, una serie de importantes diferencias:

1 – Los electrones, particularmente aquellos emitidos en las desintegraciones β viajan con velocidades relativistas.

2 – Los electrones sufrirán grandes desviaciones en las colisiones con otros electrones, y por tanto, seguirán trayectorias erráticas. El alcance (definido como la distancia lineal de penetración en el material) será muy distinto de la longitud total de la trayectoria que el electrón siga.

3 – En las colisiones frontales con otro electrón, una gran fracción de la energía inicial puede ser transferida al electrón que recibe el impacto. De hecho, hay que tener en cuenta que en estos casos, no se puede distinguir en el estado final cual de los dos electrones era inicialmente el incidente y cual el blanco.

4 – Debido a que el electrón sufre rápidos cambios en la dirección y en la magnitud de su velocidad, está sometido a grandes aceleraciones. Como las partículas cargadas al ser aceleradas emiten radiación electromagnética, estos electrones emiten una radiación conocida como "Bremsstrahlung"(Expresión alemana que significa "radiación de frenado").

 Las expresiones para la pérdida de energía por unidad de longitud recorrida para los electrones también fue obtenida por Bethe, y puede ser escrita en una forma similar a la ecuación :

 Aumenta logarítmicamente con la energía y linealmente con Z.

 donde T es la energía cinética de los electrones. Los subíndices c y r indican las pérdidas de energía debidas a las colisiones y a la radiación respectivamente. La expresión de las pérdidas radiativas es válida únicamente para energías relativistas; por debajo de 1 MeV, las pérdidas radiativas son despreciables.

 Aumenta linealmente con T y cuadráticamente con Z.

 La pérdida total de energía es la suma de estas dos contribuciones:

Pérdida de energía para electrones: por colisiones (contínuo) y radiación (discontínuo)

 Para estimar las contribuciones relativas de los dos términos podemos ver de manera aproximada su cociente en la región relativista:

 El término radiativo es, por tanto, solo significativo a altas energías y en materiales pesados. Como se ve en la figura anterior, para la mayoría de materiales empleados como detectores de electrones, la contribución radiativa es pequeña. Además, hay poca variación de las pérdidas colisionales con la energía del electrón.

 El cálculo del alcance de los electrones podría en principio realizarse integrando las ecuaciones y a lo largo de la trayectoria de los electrones. Sin embargo, dada la naturaleza errática de la trayectoria, es un proceso difícil.Por tanto, se usan datos empíricos de la absorción de haces de electrones monoenergéticos para obtener la relación alcance-energía para electrones. La siguiente figura es un ejemplo de esta relación:

Alcance frente a la Energía para electrones en aire y en aluminio.

 Basándonos en que la dependencia de la pérdida de energía con el tipo de material es pequeña, podemos despreciarla y usar esta figura para estimar alcances en otros materiales.