conceitos de radiaÇÃo ionizante e nÃo ionizante
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CONCEITOS DE RADIAÇÃO IONIZANTE E NÃO IONIZANTE.
Docente: Thassiany Sarmento
Faculdade Mauricio de Nassau – FMNCurso de Radiologia
Componente curricular: Imaginologia
CLASSIFICAÇÃO DAS RADIAÇÕES
Radiação ionizante Radiação não ionizante
Diferença: Energia
DOIS GRANDES GRUPOS:
RADIAÇÃO IONIZANTE
• IONIZAÇÃO: processo em que se altera a massa e/ou a carga de um átomo ou molécula;– Ocorre naturalmente e artificialmente;
• Possui energia suficiente para ionizar o material sobre o qual incide, produzindo uma subdivisão de partículas inicialmente neutras em partículas carregadas;
• Toda radiação (seja partícula ou onda) perde energia na interação com a matéria;
• Qualquer radiação ionizante destrói os tecidos, portanto constitui-se em potencial perigo para os organismos;
• TIPOS DE RADIACAO:– Radiação Alfa (α): Núcleo de He (2p+2n). Carga positiva,
grande massa. Pode ser desviada por campos eletromagnéticos ou barradas fisicamente;
– Radiação Beta (β): Um elétron (ou pósitron) emitido. Carga negativa (ou positiva). A massa é desprezível;
– Raios X: Natureza eletromagnética, sem massa ou carga, de origem não-nuclear, com longo alcance. Se origina em transições eletrônicas das camadas mais internas do átomo.
– Raios Gama (g): Natureza eletromagnética, sem massa ou carga, origem no núcleo e de longo alcance;
RADIAÇÃO IONIZANTE
PRINCIPAIS RADIAÇÕES IONIZANTESTipos de radiação
Fonte Descrição Energia Perigos Proteção necessária
Penetração em tecidos
Raios-X Aparelho raios-X
Radiação Eletromagnética
50 a 300 keV
Perigosa penetrante
Poucos mm de chumbo
Poucos mm até vários cm
Raios-gama Radioisótopos ou Reatores nucleares
Radiação Eletromagnética
Acima vários MeV
Perigosa muito penetrante
Muitos cm de chumbo ou concreto de Alta densid.
vários cm
Nêutrons (rápidos, lentos e térmicos)
Reatores nucleares ou aceleradores
Particula não-carregada (ligeiramente + pesada que o próton)
menos 1 eV até vários MeV
Muito perigosa
Proteção fina de concreto
Poucos mm até vários cm
Partículas Beta
Radioisótopos ou aceleradores
Elétron (+ ou -) ionizado, muito menos denso que partic. Alfa
Acima vários eV
Pode ser perigosa
proteção grossa de papel
Até vários mm
Tipos de radiação
Fonte Descrição Energia Perigos Proteção necessária
Penetração em tecidos
Partículas Alfa Radioisótopos
Núcleo do He ionizado muito pesadamente
2 a 9 MeV Muito perigosa internamente
proteção fina de papel
Poucos mm
Prótons e Dêuterons
Reatores nucleares ou aceleradores
Núcleo do H Acima de vários GeV
Muito perigosa
Muitos cm de água ou parafina
até vários cm
Luz Ultra violeta
Lâmpadas UV.
Radiação eletromagnética
Poucos eV Menos perigosa pouco penetrante
proteção grossa de papel
Fração de mm
PRINCIPAIS RADIAÇÕES IONIZANTES
Fontesradioativas
Papel Alumínio Chumbo Concreto
Barrando a radiaçãoBarrando a radiação
Arte – W.A.S
n
• Comprimento de onda e poder de penetração são inversamente proporcionais. Quanto maior o comprimento de onda, menor o poder de penetração. Quanto menor o comprimento de onda, maior o poder de penetração;
• Comprimento de onda e frequência também são inversamente proporcionais.
RADIAÇÃO IONIZANTE
RADIAÇÃO IONIZANTE
Comprimento de onda
λ
KV <
KV >
• Tem o maior comprimento de onda em relação às outras;
• Apresenta grande poder de ionização nos materiais, por isso, pode provocar sérios danos aos tecidos dos organismos vivos;
• Baixo poder de penetração na matéria.
RADIAÇÃO ALPHA (a)
É muito ionizante, porém pouco penetrante.
RADIAÇÃO ALPHA (a)
• Constitui-se de 2p + 2n fortemente ligados (núcleo de He).
• São partículas carregadas positivamente.• Esquematização de uma desintegração por
emissão de uma partícula a, onde Q=energia de desintegração liberada no processo:
.
• É uma partícula negativa que possui comprimento de onda intermediário;
• A partícula beta, por apresentar carga elétrica, será desviada por campos elétricos e magnéticos.
RADIAÇÃO BETA (b)
É mais penetrante na matéria, porém menos ionizantes.
RADIAÇÃO BETA (b)
• Constitui-se da emissão de um elétron ou pósitron pelo núcleo;
• Emissão de elétron: Transformação de um nêutron em próton e emissão de elétron;
• Emissão de pósitron: Transformação de um próton em nêutron.
EXERCÍCIO
1. Sabendo que o átomo Urânio (A=235 e Z=92) emite 3 partículas alfa e duas partículas beta, determine o número atômico e o número de massa do átomo do elemento resultante.
2. Quando um átomo do isótopo 228 do tório libera uma partícula alfa transforma-se em um átomo de rádio, de acordo com a equação:
RADIAÇÃO GAMA
• Raios-gama apresentam menor comprimento de onda e maior energia por fóton (em comparação com os raios-X);
• Produzidas pela liberação do excesso de energia por um núcleo instável ou por processos subatômicos como a aniquilações de um par pósitron-elétron.
• Vantagens: – Utilizadas na medicina nuclear;– Usos em casa de irradiação, casa de vegetação e
campo;
EFEITOS DA RADIAÇÃO SOBRE O CORPO HUMANO
NEUTRONS
• Obtenção: reatores nucleares (pela fissão nuclear do Urânio 235) ou em aceleradores de partículas;
• Classificação de acordo com a energia:– Nêutrons rápidos: (maior energia);– Nêutrons térmicos: (energia é reduzida por
moderadores de C ou H);
LUZ ULTRA-VIOLETA
• Obtenção: lâmpadas de U.V ;• O efeito biológico varia com o comprimento de onda;• Usar luz com comprimento de onda na faixa de 2.500
e 2.900 nm: região de máxima absorção de luz pelos ácidos nucléicos;
• Uso limitado: – baixa penetrabilidade em tecidos;
• Maior uso para bactérias e microorganismos;• Uso em grãos de pólen.
• RX são ondas eletromagnéticas;• Sua origem é fora do núcleo (eletrosfera);• Sua produção não é de origem radioativa; • Interagindo com matéria, espalha radiação;• Possui grande poder de penetração;• Enegrece chapa radiográfica.
RAIOS X
RAIOS X
• Cargas aceleradas geram radiação eletromagnética;
• Elétrons de alta velocidade que são freados por colisão emitem Raio-x;
• Produção:– Gerador de Elétrons;– Acelerador.
• Os RX não são detectados por nenhum dos cinco sentidos que possuímos;
• São produzidos pela transformação de energia cinética de elétrons originados do cátodo em aumento de temperatura no ânodo (99%);
• Tipos:– Hard: Maior pico de voltagem do equipamento, menor
comprimento de onda, maior penetração, menor poder ionizante = parecido com os raios-gama usado para radioterapia;
– Soft: maior comprimento de onda; usado para exames.
RAIOS X
– Mais facilmente disponíveis;- Fácil manipulação, mais baratos;- Menores cuidados de vigilância e contaminação.
– Menor homogeneidade (maior variação na energia);– Dificuldade de uso para tratamentos prolongados;– Limitação do tamanho do material a ser tratado.
RAIOS X
Vantagens:
Desvantagens:
RADIAÇÃO NÃO IONIZANTE
• Não possuem energia suficiente para arrancar elétrons de um átomo;
• Podem quebrar moléculas e ligações químicas;
• Infravermelho, Ultra-violeta, Radiofrequência, Laser e Micro-ondas.
• Efeitos biológicos:– Assim como possui muitas aplicações benéficas,
também pode produzir efeitos prejudiciaies para a saúde das pessoas e do meio ambiente;
– Os efeitos biológicos da radiação derivam do dano que estas produzem na estrutura química da célula, sobre tudo na molécula de DNA.
RADIAÇÃO NÃO IONIZANTE
MICRO-ONDAS
• Efeitos devidos aos campos elétrico e magnético:– Alterações do Sistema Nervoso Central;– Alterações no Sistema Cardiovascular e Endócrino;– Aumento da Pressão Sanguínea, seguido de
Hipotensão;– Distúrbios Menstruais.
INFRA-VERMELHO
• Ocorrência:– Solda Elétrica a Arco;– Fabricação e Transformação do Vidro;– Forja e Operações com Metais Quentes;– Secagem e Cozimento de Tintas, Vernizes.
• Efeitos:– Térmico (queimaduras na pele);– Produção de Catarata (Exposições Crônicas);– Lesões na Retina.
ULTRA-VIOLETA
• UVA: 320 – 400 nm;– 10 a 20% dos efeitos danosos da radiação solar.
• UVB: 290 – 320 nm;– queimaduras, foto-envelhecimento e câncer de
pele.• UVC: 100 – 290 nm;
– totalmente absorvida pela camada de ozônio.
• Ocorrências:– Luz Negra;– Solda Elétrica;– Fosforescentes;– Gravação Fotográfica– Sensibilização de Chapas (Gráfica)– Esterilização de salas e Equipamento odontologicos.
• Efeitos:– Câncer de pele;– Queimaduras;– Danos na retina.
ULTRA-VIOLETA
• Influências:– Tempo;– Latitude;– Altitude;– Cobertura de nuvens;– Vento.
ULTRA-VIOLETA
• Raios cósmicos;• Rádio frequência;• Radiação visível;• Radiação infravermelha;• Radiação ultravioleta;• Ao atravessar a camada da atmosfera a radiação solar
perde cerca de 1/3 de sua energia. A UVC é totalmente absorvida pela camada de ozônio, então a radiação solar que atinge o solo é composta aproximadamente por 95% de UVA e 5% de UVB.
RADIAÇÃO SOLAR
• Amplificação da luz por emissão estimulada de radiação;
• A luz de uma fonte laser vibra em um único plano, se propaga em uma única direção e é monocromática;
• Classificação quanto ao tipo de material:– Laser de estado sólido: laser de rubi;– Laser a gás: Hélio que emitem luz vermelha;– Laser Excimer: utilizam gases reagentes como o cloro e o
flúor, misturados com gases nobres;– Laser de corantes;– Laser semicondutores.
LASER
• Classificação segundo o seu potencial de provocar danos biológicos:– Classe I: não emitem radiação em níveis considerados
perigosos;– Classe IA: com limite superior de energia de 1 mW e não devem
ser olhados diretamente;– Classe II: visíveis de baixa energia, com limite superior de 4 mW;– Classe III: energia intermediária e são perigosos se olhados de
frente;– Classe IV: alta energia ( os contínuos de 500 mW e os pulsados
de 10J/cm2 ). Se constituem em risco para a visão, diretamente ou refletida.
LASER
GRANDEZAS E MEDIDAS
SENSIBILIDADE DOS TECIDOS
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