ESPECTRO DE RADIACIÓN ALFA
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ESPECTRO DE RADIACIÓN ALFA |
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En el laboratorio se dispone de fuentes y detectores que permiten registrar espectros alfa. ¿Qué aspecto tienen estos espectros?
Colocamos una muestra que emite partículas alfa (por ejemplo, 210Po) frente a un detector dentro de una cámara en la que se ha realizado el vacío (hasta tener una presión de tan sólo algunos milibares).
NOTA: El recorrido de las partículas alfa en aire es de unos pocos centímetros. Esto hace que si se colocase la fuente radiactiva un poco alejada del detector sin hacer el vacío, no se llegaría a detectar nada.
En una tabla se isótopos se puede encontrar el siguiente esquema correspondiente a la desintegración del 210Po:
Se puede ver que el 210Po se desintegra α (con una probabilidad del 100%) convirtiéndose en el estado excitado (2+) del 206Pb que es estable. Desde este estado excitado (2+) pasa a su estado fundamental (0+) liberando un rayo gamma de 803.1 keV.
El dato Q que aparece en la tabla, corresponde a la energía total disponible en el proceso de emisión de la partícula α. Para obtener la energía cinética con la que son emitidas realmente las partículas α hay que tener en cuenta el retroceso del núcleo hijo que se crea:
Como se ve con este cálculo, la energía cinética con la que son emitidas las partículas alfa es de 5304.4 keV, y no 5407.5 keV.
Dadas las características de la interacción de las partículas alfa con la materia, a lo largo de su recorrido hasta llegar al detector, todas las partículas alfa llegarán con una energía similar. Al haber realizado el vacío en la cámara, la pérdida de energía cinética en este recorrido no será grande. Por tanto, idealmente esperaríamos registrar con el detector un espectro de energías con un único pico correspondiente a una energía T.
Este es un espectro alfa típico registrado en el laboratorio con dos espectrómetros distintos:
Las diferencias de las resoluciones de cada aparato se reflejan en la siguiente tabla:
En resumen se aprecia que el espectro alfa presenta un pico correspondiente a la energía cinética T de emisión de la partícula, con una anchura de unos 100 keV para una partícula con una energía de 5300 keV.
NOTA: FWHM = Full width at Half Maximum - Ancho total de una gaussiana a mitad de su altura. Permite estimar la anchura de la gaussiana (es proporcional a sigma).
