GabaritoA — Câmara de ionização
Gabarito: letra A. A definição descreve a câmara de ionização: nela, a variação de tensão não produz aumento no sinal (região de saturação da curva característica), pois toda a carga produzida no volume é coletada sem multiplicação gasosa. Essa é a característica que distingue a câmara de ionização dos detectores proporcionais e Geiger-Müller, que operam com multiplicação.
A questão trata dos detectores de radiação a gás, dispositivos que medem a radiação ionizante coletando as cargas geradas pela ionização de um gás. O princípio de funcionamento é comum: a radiação ioniza o gás, criando pares elétron-íon; esses pares são atraídos por um campo elétrico aplicado entre dois eletrodos, gerando um pulso elétrico proporcional à energia depositada. A diferença entre os tipos de detector está na tensão aplicada e no comportamento do sinal em função dessa tensão.
A curva característica de um detector a gás mostra o número de íons coletados (ou a amplitude do pulso) em função da tensão aplicada. Em tensões baixas, a recombinação impede a coleta total. Aumentando a tensão, chega-se à região de ionização primária (ou região da câmara de ionização), onde toda a carga primária é coletada, mas não há multiplicação. Acima dela, na região proporcional, os elétrons primários ganham energia suficiente para ionizar outros átomos, criando uma avalanche — o sinal é amplificado, mas ainda proporcional à energia da radiação. Na região Geiger-Müller, a avalanche se torna autossustentável e o sinal é sempre o mesmo, independentemente da energia da radiação.
A câmara de ionização opera na região de saturação, onde a tensão é alta o suficiente para coletar toda a carga primária, mas não o bastante para causar multiplicação. Por isso, o sinal é pequeno e não varia com a tensão — exatamente o que o enunciado descreve. Ela é usada em dosimetria, monitoração de área e medição de altas taxas de dose, pois sua resposta é estável e precisa.
O detector proporcional opera em tensão mais alta, onde ocorre multiplicação gasosa. O sinal é amplificado, mas ainda proporcional à energia da radiação, permitindo espectrometria. O Geiger-Müller opera em tensão ainda maior, com avalanche autossustentável; o sinal é grande e independente da energia, sendo usado para detecção simples de radiação. O dosímetro termoluminescente (TLD) e o filme radiocrômico são detectores passivos, que não operam com gás nem com tensão aplicada — eles acumulam a dose e são lidos posteriormente.
A pegadinha da banca está em confundir a região de saturação da câmara de ionização com a região proporcional ou Geiger, onde há multiplicação. O termo-chave é "sem multiplicação": se houvesse multiplicação, o sinal aumentaria com a tensão, o que contraria o enunciado. Guarde a fronteira entre os três regimes de operação — é exatamente nela que as alternativas se dividem.
A câmara de ionização opera na região de saturação da curva característica, onde a tensão é suficiente para coletar toda a carga primária, mas não para causar multiplicação gasosa. Por isso, a variação de tensão não produz aumento no sinal, e toda a carga produzida no volume é coletada. Essa é a definição exata do enunciado.
O detector proporcional opera em tensão mais alta, na região onde ocorre multiplicação gasosa. O sinal é amplificado e aumenta com a tensão, contrariando a afirmação de que "a variação de tensão não produz aumento no sinal". A multiplicação é a característica central desse detector, que o diferencia da câmara de ionização.
O Geiger-Müller opera em tensão ainda mais alta, com avalanche autossustentável. O sinal é grande e independente da energia da radiação, mas a multiplicação é intensa — o que contradiz a afirmação "sem multiplicação". Além disso, a variação de tensão afeta o funcionamento do detector, não sendo uma região de saturação como na câmara de ionização.
O dosímetro termoluminescente (TLD) é um detector passivo, que não opera com gás nem com tensão aplicada. Ele acumula a energia da radiação em cristais (como LiF) e a libera como luz quando aquecido, sendo lido posteriormente. Não há coleta de carga em volume gasoso nem variação de tensão, portanto não se encaixa na definição.
O filme radiocrômico é um detector passivo que muda de cor quando exposto à radiação. Ele não opera com gás, não tem tensão aplicada e não coleta carga em volume. A definição do enunciado descreve um detector a gás, não um filme.
Gabarito: letra A — a câmara de ionização é o único detector que opera sem multiplicação gasosa, coletando toda a carga primária sem que o sinal aumente com a tensão.
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