Propuesta analítica para el cálculo del potencial medio de excitación: aplicación para agua líquida

MAIRANI, ANDREA; GESER, F. A.; VALENTE, M.; CHACÓN, DAVID

Buenos Aires

Congreso; 103ra Reunión Nacional de la Asociación Física Argentina; 2018

Asociación Física Argentina

En muchos campos de la fı́sica, como por ejemplo la fı́sica médica, fı́sica de radiaciones, fı́sica del espacio, entre otros, se requiere un conocimiento adecuado del rango de las partı́culas cargadas que viajan en un material. Para esto, existen en la literatura diferentes teorı́as del poder de frenado de los materiales, y su correspondiente variaciónestadı́stica[1,2]. La mayorı́a de los marcos teóricos propuestos dependen de un parámetro llamado potencial medio de excitación, que siempre es presentado como un promedio geométrico de los niveles de excitación del átomo o molécula presente en el material. Este parámetro depende del número atómico Z, y existen varias  aproximaciones especı́ficas para diferentes materiales. Muchas de ellas son de naturaleza numérica o empı́rica[3,4,5].Este trabajo propone un marco teórico para el cálculo del potencial medio de exitación, derivado de primeros principios, utilizando parámetros de sección eficaz inelástica obtenidos, por ejemplo, de mediciones experimentales. Además, se muestran comparaciones de curvas de Bragg experimentales para protones en agua con simulaciones Monte Carlo usando el código FLUKA, lo cual resulta en un valor representativo de (77 ± 1) eV para el potencial de excitación medio del agua lı́quida, de acuerdo con propuestas modernas[4,5].[1] Fano, U. Annual Review of Nuclear Science, 13(1), 1963[2] Ahlen, S.P. Rev. Mod. Phys., 52(1), 1980[3] Dalton, P. and Turner, J.E. Health Physics, 15(3), 1968[4] Emfietzoglou, D. et.al. Physics in Medicine and Biology, 54(11), 2009[5] Dingfelder, M. Applied Radiation and Isotopes, 83(B), 2014