Efecto Compton (Espectro)

El efecto Compton se presenta en general al pasar radiación electromagnética por la materia. Éste puede causar que la radiación emitida por los preparados no siempre es convertida completamente en el cristal de centelleo. En el experimento se observa al efecto Compton tanto en preparados y sus inmediaciones como también en el detector, lo cual produce efectos diferentes en el espectro.

Como ejemplo se ha tomado un preparado que sólo emite una línea γ monoenergética de la energía Eγ . Los valores numéricos han sido calculados para la línea 662 keV de una fuente de Cs-137, en el espectro designada con "a". La línea "d" es otra línea de emisión de la desintegración del Cs-137, que aquí no tiene mayor importancia.

Un choque Compton fuera del detector conduce a una pérdida de energía del cuanto γ antes de que alcance el detector. Se produce un continuo de fotones dispersados de la energía de Eγ (662 keV) hasta descender hasta la energía de una retrodispersión en 180° (184 keV, punto "c" en el espectro). Debido a los coeficientes de dispersión dependientes del ángulo (fórmula de Klein-Nishina) la probabilidad para la retrodispersión en 180° se eleva, en el espectro aparece por ello el llamado pico "c" de la retrodispersión.

En el detector el cuanto γ de la energía Eγ es absorbido completamente (fotopico), pero también puede producirse un efecto Compton, en el cual el cuanto γ dispersado abandona el detector y sólo se detecta la energía del electrón. Este electrón posee una energía de cero hasta la energía máxima en la retrodispersión en 180° y genera un continuo que va desde cero hasta el borde del Compton (478 keV, punto "b").

Otra posibilidad de absorción de energía incompleta en el detector en el proceso de escape Kα. El cuanto γ incidente transfiere su energía, o una parte de ella a un electrón de una capa atómica interna. Lo que queda es un hueco en la capa electrónica, de la que el electrón ha sido extraído. Este hueco es nuevamente llenado con emisión de una radiación X característica, la cual abandona el cristal de centelleo. Falta por ejemplo la energía de un cuanto Kα . Por ello, en el cristal de NaI se ve también una línea corrida en 28,6 keV (iodo Kα) bajo determinadas condiciones.


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