Grandezas e Unidades Usadas Em Radioproteção

7/24/2019 Grandezas e Unidades Usadas Em Radioproteção

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Wilhelm Conrad

Röentgen

Pierre e Marie

Curie







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GRANDEZAS E UNIDADESUSADAS EM RADIOPROTEÇÃO

RADIOPROTEÇÃO - HISTÓRICO• Revolução na medicina - uso desenfreado

• O ser humano não dispõe de sistemas própriospara a detecção da presença de radiação

ionizante:- incolor, inodora, não palpável e inaudível.



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GRANDEZAS E UNIDADES

USADAS EM RADIOPROTEÇÃO

RADIOPROTEÇÃO - HISTÓRICO• Radiação ionizante capaz de produzir alterações

celulares no ser humano• 1928 II Congresso Mundial de Radiologia

em Estocolmo - criação da ComissãoInternacional de Proteção Radiológica (ICRP).



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• Necessidade de expressar as quantidades deradiação emitidas por materiais radioativos e

equipamentos emissores de radiação ionizante.

• Estimar a produção de efeitos biológicos

• Criar e introduzir grandezas e suas unidades.



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Número de desintegrações radioativas de

uma amostra por unidade de tempo.

Expressa a quantidade de radiação

emitida por uma amostra.

ATIVIDADE (A)



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USADAS EM RADIOPROTEÇÃOATIVIDADE (A)

• Núcleo instável “desintegra” emitindo radiação

• Quanto maior o número de átomos radioativosde uma amostra, maior o número de

desintegrações

• Quanto mais rápido os átomos de uma amostra

desintegram, maior a quantidade de radiação.



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• Unidades:

- Becquerel (Bq)

1 Becquerel = 1 desintegração por segundo

-

Curie (Ci)1 Curie = 3,7 x 1010 desintegrações por segundo.

ATIVIDADE (A)



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T (tera) 1012

G (giga) 109

M (mega)

106

k (kilo) 103

SUBMÚLTIPLOSm (mili) 10-3

(micro) 10-6

(nano)

10-9

p (pico) 10-12



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• Unidades - Submúltiplos:

- 1 Ci 37 GBq (Giga)- 1 mCi (mili) 37 MBq (Mega)

- 1 Ci (micro) 37 kBq (quilo)- 1 Ci (nano) 37 Bq

ATIVIDADE (A)



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USADAS EM RADIOPROTEÇÃOEXPOSIÇÃO (X)

Quantidade total de carga de mesmo sinal (dQ),

produzida no ar, quando da frenagem total de

uma partícula secundária originada dentro de umelemento de massa dm, dividida por dm.

m

Q X

∂

∂=



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• Unidades:- Coulomb por quilograma (C/kg)

- Unidade do Sistema Internacional- Röentgen (R)

- 1 Röentgen = 2,58 x 10-4

C/kg, nas CNTP- Produz 1,61 x 1015 pares de íons/kg, nas CNTP

- Válido para radiações gama e X, no meio ar.

EXPOSIÇÃO (X)



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Quantidade de energia absorvida (Eab) por um

elemento de massa dm.

DOSE ABSORVIDA (D)

m

Eab

D ∂=



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DOSE ABSORVIDA (D)• Unidades:

- Gray (Gy)

1 Gray corresponde a 1 J/kg- rad

1 Gray = 100 radVálido para qualquer meio e qualquer tipo de

radiação



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USADAS EM RADIOPROTEÇÃODOSE EQUIVALENTE (H)

Produto da Dose Absorvida pelo fator de

qualidade do tipo de radiação (Q) e pelos demais

fatores multiplicadores (N).

DxQxN H = N = 1



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DOSE EQUIVALENTE (H)• Unidades:

- Sievert (Sv)- rem

1 Sievert = 100 remVálido para qualquer meio.



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USADAS EM RADIOPROTEÇÃOFATORES DE QUALIDADE (Q)

• Dependem do tipo de radiação:

Raios X, Gama, Elétrons Q = 1

Nêutrons Térmicos Q = 2,3

Nêutrons Rápidos, Prótons Q = 10

Partículas Alfa Q = 20



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USADAS EM RADIOPROTEÇÃODOSE EQUIVALENTE EFETIVA (HE)

Grandeza que leva em consideração as doses

recebidas por diferentes partes do corpo.

T T E H W H ∑ ×=

HT = Dose equivalente média no órgão ou tecido TWT = Fator de ponderação (risco) para o órgão ou tecido T



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FATORES DE PONDERAÇÃO PARA TECIDO OU ÓRGÃO T

• Gônadas WT = 0,25• Mama WT = 0,15

• Medula óssea eritropoiética WT = 0,12• Pulmão WT = 0,12

• Tireóide WT = 0,03• Osso (superfície) WT = 0,03

• Restante do corpo (p/ órgão) WT = 0,06



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USADAS EM RADIOPROTEÇÃODOSE EQUIVALENTE EFETIVA (HE)

Exemplo:

• Dose equivalente nas gônadas = 20 mSv

• Dose equivalente na tireóide = 10 mSv• Dose equivalente no pulmão = 10 mSv

HE = 20 x 0,25 + 10 x 0,03 + 10 x 0,12HE = 6,5 mSv



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Dose equivalente que será acumulada em umtecido ou órgão nos 50 anos após o instante de

admissão no corpo humano.

DOSE EQUIVALENTE COMPROMETIDA (HT, 50)

HT (t) Taxa de dose equivalente no tecido ou órgão T

t0

Instante da admissão.

∫ +

=50

50,

0

0

)(t

t T T dt t H H



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TIPOS DE FONTES E MODOS DEEXPOSIÇÃO

TIPOS DE FONTES• Equipamentos emissores de radiação ionizante:

- Fornecer energia para o funcionamento.• Materiais Radioativos:

- Naturais ou produzidos artificialmente- Emitem radiação continuamente.



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TIPOS DE FONTESExemplos de equipamentos emissores de radiação ionizante:

• Equipamentos emissores de Raios X:- Espectrômetros de fluorescência e difratômetros:

- identificação do conteúdo de amostras

- Microscópios eletrônicos:

- visualização de amostras





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TIPOS DE FONTESExemplos de equipamentos emissores de radiação ionizante:

• Outros:- Aceleradores de partículas:

- Pesquisas em física de partículas

- Radioterapia

- Tokamak:

- Pesquisa em física de plasmas



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TIPOS DE FONTES E MODOS DE

EXPOSIÇÃOTIPOS DE FONTES

Exemplos de materiais radioativos:• Fontes Seladas (não há possibilidade de contato com o

material radioativo):- Radioterapia:

- Tratamento de tumores- Irradiadores biológicos:

- Indução e estudos de efeitos biológicos



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Fonte: Apostila “Aplicações da EnergiaNuclear”, Comissão Nacional de EnergiaNuclear.



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Fonte: Apostila “Aplicações da Energia Nuclear”, ComissãoNacional de Energia Nuclear.



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TIPOS DE FONTESExemplos de materiais radioativos:• Fontes Seladas (não há possibilidade de contato

com o material radioativo):- Fontes de calibração:

- Detetores de radiação- Agricultura:

-

Estudos de densidade e umidade do solo



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Exemplos de materiais radioativos:• Fontes Não Seladas (há possibilidade de contato com o

material radioativo):- Traçadores e marcadores:

- Atividade metabólica- Marcação de DNA

-

Fluxo de fluidos



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Uso de traçadores no estudo do comportamento de insetos:

A marcação de insetos com radioisótopos é também útil para aeliminação de pragas, identificando qual predador se alimenta de

determinado inseto indesejável. Neste caso, o predador é usado emvez insetcidas nocivos à saúde.



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Exemplos de materiais radioativos:• Fontes Não Seladas (há possibilidade de contato com o

material radioativo):- Medicina Nuclear:

- Diagnóstico e terapia- Naturais:

-

Análises ambientais



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MODOS DE EXPOSIÇÃO:Irradiação Externa:

• Exposição à radiação emitida pela fonte.

- Estar próximo à fonte, considerando a energia deemissão e o tipo de radiação

- Equipamentos emissores de radiação ionizante- Fontes seladas

-

Fontes não-seladas.



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EXPOSIÇÃOMODOS DE EXPOSIÇÃO:

Contaminação:• Presença indesejável de material radioativo.

Contaminação Interna• Incorporação de material radioativo por ingestão,

inalação ou absorção por contato direto com a pele.- Fontes não seladas

- Fontes seladas (pouco provável).



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Contaminação Irradiação

Fonte: Apostila “Aplicações da EnergiaNuclear”, Comissão Nacional de Energia

Nuclear.



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EXPOSIÇÃOEXEMPLO: VALORES TÍPICOS DE DOSES

RADIAÇÃO DOSE (mSv)Raios cósmicos (h=0 m) 0,40

Raios cósmicos (h = 2,5 km) 0,80Radônio 1,20Potássio-40 0,20

Radiografia de tórax 0,40Radiografia dentária 0,20

Viagens intercontinentais 0,02



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EXPOSIÇÃOEXEMPLO: O CÉSIO-137 DE GOIÂNIA

Características Gerais• Fonte selada usada em radioterapia

• Cerca de 3000 Ci de atividade• Cabeçote de chumbo roubado - ferro velho

• Cápsula que continha o Césio arrebentada• Propagação de contaminação

• 6000 toneladas de rejeito radioativo.

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