Descreva o princípio de funcionamento de um detector cintilador (scintilador) e, considerando que um fóton de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Utilizar o conhecimento sobre as radiações e suas origens para avaliar as potencialidades e os riscos de sua aplicação em equipamentos de uso cotidiano, na saúde, no ambiente, na indústria, na agricultura e na geração de energia elétrica.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Descreva o princípio de funcionamento de um detector cintilador (scintilador) e, considerando que um fóton de 0,662 MeV deposita toda sua energia no cristal com rendimento luminoso L = 3,8×104 fótons/MeV, calcule quantos fótons de luz são gerados. Use h = 6,63×10?³4 J·s apenas se precisar citar energia por fóton.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Um detector cintilador converte energia de radiação ionizante em flashes de luz. Partícula/fóton interage no cristal, excita átomos ou redes; a desexcitação gera fótons visíveis que são coletados por um fotomultiplicador ou fotodiodo e convertidos em sinal elétrico proporcional à energia depositada. Para a carga numérica: N = L·E = 3,8×104 fótons/MeV · 0,662 MeV = 2,5156×104 fótons ˜ 2,52×104 fótons. Deve-se também discutir resolução energética, eficiência quântica do fotodetector e perdas ópticas no acoplamento.
Explicação
A explicação aborda o funcionamento do detector cintilador, detalhando como a interação da radiação com o cristal resulta na emissão de luz. O cálculo do número de fótons gerados é realizado de forma clara, utilizando a relação entre rendimento luminoso e energia depositada. Além disso, menciona aspectos importantes como resolução energética e eficiência, que são relevantes para entender o desempenho do detector.
Raio-X da questão
detector cintilador
avaliacao
princípio de funcionamento de detectores · energia de fótons
Revisar o funcionamento de detectores e conversão de energia em fótons.
O aluno pode confundir o rendimento luminoso com a energia total, não aplicando corretamente a relação entre energia e número de fótons gerados.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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