conceitos de radiaÇÃo ionizante e nÃo ionizante

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