interação da radiação com a matéria ii

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INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA INTERAÇÕES DAS RADIAÇÕES COM A MATÉRIA Professora Ariane Penna 1

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Page 1: Interação da Radiação com a Matéria II

INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA

INTERAÇÕES DAS RADIAÇÕES

COM A MATÉRIA

Professora Ariane Penna

1

Page 2: Interação da Radiação com a Matéria II

INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIAINTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA

APÓS PRODUZIDAS, SEJA POR MEIO DE UM APARELHO DE RAIOS X, OU POR UMA FONTE GERADORA DE RADIOATIVIDADE, AS RADIAÇÕES ATINGEM AS

SUBSTÂNCIAS, INTERAGINDO COM AS MESMAS DE DIFERENTES MANEIRAS.

APÓS PRODUZIDAS, SEJA POR MEIO DE UM APARELHO DE RAIOS X, OU POR UMA FONTE GERADORA DE RADIOATIVIDADE, AS RADIAÇÕES ATINGEM AS

SUBSTÂNCIAS, INTERAGINDO COM AS MESMAS DE DIFERENTES MANEIRAS.

A FORMA COMO OCORRERÁ ESTA INTERAÇÃO, SEJA COM O ORGANISMO VIVO, SEJA COM O PRÓPRIO RECEPTOR

DE IMAGENS (FILME, SENSOR) SERÁ RESPONSÁVEL PELA DEFINIÇÃO DA QUALIDADE DIAGNÓSTICA DA IMAGEM.

A FORMA COMO OCORRERÁ ESTA INTERAÇÃO, SEJA COM O ORGANISMO VIVO, SEJA COM O PRÓPRIO RECEPTOR

DE IMAGENS (FILME, SENSOR) SERÁ RESPONSÁVEL PELA DEFINIÇÃO DA QUALIDADE DIAGNÓSTICA DA IMAGEM.

ESSE CONHECIMENTO PERMITIRÁ AO TECNÓLOGO CONDIÇÕES DE COMPREENDER MELHOR COMO SE DÁ O PROCESSO DE

FORMAÇÃO DA IMAGEM, OS RISCO DOS EXAMES QUE UTILIZAM RADIAÇÕES IONIZANTES, BEM COMO FUNCIONAM AS BARREIRAS PROTETORAS E EQUIPAMENTOS INDIVIDUAIS

DE PROTEÇÃO.

ESSE CONHECIMENTO PERMITIRÁ AO TECNÓLOGO CONDIÇÕES DE COMPREENDER MELHOR COMO SE DÁ O PROCESSO DE

FORMAÇÃO DA IMAGEM, OS RISCO DOS EXAMES QUE UTILIZAM RADIAÇÕES IONIZANTES, BEM COMO FUNCIONAM AS BARREIRAS PROTETORAS E EQUIPAMENTOS INDIVIDUAIS

DE PROTEÇÃO. 2Professora Ariane Penna

Page 3: Interação da Radiação com a Matéria II

INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA

ANTES DE COMEÇARMOS A ESTUDAR OS TIPOS DE INTERAÇÕES QUE PODERÃO OCORRER ENTRE OS

RAIOS X E OS CORPOS NOS QUAIS INCIDEM, É IMPORTANTE REVERMOS ALGUNS CONCEITOS

COMO DE EXCITAÇÃO E IONIZAÇÃO.

ANTES DE COMEÇARMOS A ESTUDAR OS TIPOS DE INTERAÇÕES QUE PODERÃO OCORRER ENTRE OS

RAIOS X E OS CORPOS NOS QUAIS INCIDEM, É IMPORTANTE REVERMOS ALGUNS CONCEITOS

COMO DE EXCITAÇÃO E IONIZAÇÃO.

EXCITAÇÃOEXCITAÇÃO

IONIZAÇÃOIONIZAÇÃO

3Professora Ariane Penna

Page 4: Interação da Radiação com a Matéria II

INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA

EXCITAÇÃO & IONIZAÇÃO _________________________________EXCITAÇÃO & IONIZAÇÃO _________________________________

AO INTERAGIREM COM A MATÉRIA, OS FÓTONS DE

RADIAÇÃO PODERÃO PROVOCAR PROCESSOS

DE EXCITAÇÃO.

NESTE PROCESSO, A ENERGIA DOS FÓTONS

INCIDENTES É TRANSFERIDA A UM ELÉTRON QUE, AO

RECEBÊ-LA, PASSA A UM NÍVEL ENERGÉTICO MAIS

ALTO NO ÁTOMO.

APÓS ESTA ETAPA, ESTE MESMO ELÉTRON CEDE

ESTA ENERGIA ABSORVIDA NA FORMA

DE FÓTON.

AO INTERAGIREM COM A MATÉRIA, OS FÓTONS DE

RADIAÇÃO PODERÃO PROVOCAR PROCESSOS

DE EXCITAÇÃO.

NESTE PROCESSO, A ENERGIA DOS FÓTONS

INCIDENTES É TRANSFERIDA A UM ELÉTRON QUE, AO

RECEBÊ-LA, PASSA A UM NÍVEL ENERGÉTICO MAIS

ALTO NO ÁTOMO.

APÓS ESTA ETAPA, ESTE MESMO ELÉTRON CEDE

ESTA ENERGIA ABSORVIDA NA FORMA

DE FÓTON.

INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA

4Professora Ariane Penna

Page 5: Interação da Radiação com a Matéria II

INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA

EXCITAÇÃO & IONIZAÇÃO _________________________________EXCITAÇÃO & IONIZAÇÃO _________________________________

POR ESTAR MAIS ENERGÉTICO, APÓS ESTA ABSORÇÃO, O ÁTOMO TORNA-SE MAIS REATIVO, MAIS PROPENSO A

REAÇÕES. DIZEMOS QUE OCORREU UMA EXCITAÇÃO.

POR ESTAR MAIS ENERGÉTICO, APÓS ESTA ABSORÇÃO, O ÁTOMO TORNA-SE MAIS REATIVO, MAIS PROPENSO A

REAÇÕES. DIZEMOS QUE OCORREU UMA EXCITAÇÃO.

5Professora Ariane Penna

Page 6: Interação da Radiação com a Matéria II

INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA

EXCITAÇÃO & IONIZAÇÃO _________________________________EXCITAÇÃO & IONIZAÇÃO _________________________________

POR OUTRO LADO, DEPENDENDO DA ENERGIA DO FÓTON INCIDENTE, PODERÁ OCORRER UMA REMOÇÃO DE

ELÉTRONS DO ÁTOMO DA SUBSTÂNCIA IRRADIADA. O QUE, COMO SABEMOS, TRANSFORMARÁ ESTA

SUBSTANCIA EM UM ÍON COM CARGA POSITIVA, JÁ QUE PERDEU ELÉTRON(S).

OS ÍONS SÃO ELEMENTOS EXTREMAMENTE REATIVOS E ENTÃO PODERÃO FORMAR NOVOS COMPOSTOS. DIZEMOS

QUE HOUVE UMA IONIZAÇÃO.

POR OUTRO LADO, DEPENDENDO DA ENERGIA DO FÓTON INCIDENTE, PODERÁ OCORRER UMA REMOÇÃO DE

ELÉTRONS DO ÁTOMO DA SUBSTÂNCIA IRRADIADA. O QUE, COMO SABEMOS, TRANSFORMARÁ ESTA

SUBSTANCIA EM UM ÍON COM CARGA POSITIVA, JÁ QUE PERDEU ELÉTRON(S).

OS ÍONS SÃO ELEMENTOS EXTREMAMENTE REATIVOS E ENTÃO PODERÃO FORMAR NOVOS COMPOSTOS. DIZEMOS

QUE HOUVE UMA IONIZAÇÃO.

6Professora Ariane Penna

Page 7: Interação da Radiação com a Matéria II

INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA

EXCITAÇÃO & IONIZAÇÃO _________________________________EXCITAÇÃO & IONIZAÇÃO _________________________________

-

ESTES ÍONS ATUAM NOS ORGANISMOS VIVOS COMO OS CHAMADOS “RADICAIS LIVRES”, PODENDO LEVAR

À FORMAÇÃO DE SUBSTÂNCIAS DE DIFERENTES AÇÕES NOS TECIDOS

ESTES ÍONS ATUAM NOS ORGANISMOS VIVOS COMO OS CHAMADOS “RADICAIS LIVRES”, PODENDO LEVAR

À FORMAÇÃO DE SUBSTÂNCIAS DE DIFERENTES AÇÕES NOS TECIDOS

7Professora Ariane Penna

Page 8: Interação da Radiação com a Matéria II

INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA

BEM, ANTES DE COMEÇARMOS A ESTUDAR AS DIFERENTES INTERAÇÕES DAS RADIAÇÕES COM A MATÉRIA, VAMOS RECORDAR UMA UNIDADE DE

“ENERGIA” QUE É MUITO UTILIZADA NO ESTUDO DA QUANTIFICAÇÃO ENERGÉTICA DAS RADIAÇÕES

ELETROMAGNÉTICAS,

O “ELÉTRONVOLT”

BEM, ANTES DE COMEÇARMOS A ESTUDAR AS DIFERENTES INTERAÇÕES DAS RADIAÇÕES COM A MATÉRIA, VAMOS RECORDAR UMA UNIDADE DE

“ENERGIA” QUE É MUITO UTILIZADA NO ESTUDO DA QUANTIFICAÇÃO ENERGÉTICA DAS RADIAÇÕES

ELETROMAGNÉTICAS,

O “ELÉTRONVOLT”

ASSIM COMO O JOULE (J) E OUTRAS UNIDADES JÁ CONHECIDAS DE MENSURAÇÃO DE ENERGIA, O

ELÉTRONVOLT É UMA UNIDADE DE ENERGIA QUE CORRESPONDE À ENERGIA ADQUIRIDA POR 01 ELÉTRON, QUANDO ESTE É ACELERADO EM UM CAMPO ELÉTRICO

DE 01 VOLT. OBSERVE:

ASSIM COMO O JOULE (J) E OUTRAS UNIDADES JÁ CONHECIDAS DE MENSURAÇÃO DE ENERGIA, O

ELÉTRONVOLT É UMA UNIDADE DE ENERGIA QUE CORRESPONDE À ENERGIA ADQUIRIDA POR 01 ELÉTRON, QUANDO ESTE É ACELERADO EM UM CAMPO ELÉTRICO

DE 01 VOLT. OBSERVE:

8Professora Ariane Penna

Page 9: Interação da Radiação com a Matéria II

INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA

+

-

AO SER ACELERADO DE A PARA B, CUJA

D.D.P É 1 VOLT, ESTE ELÉTRON IRÁ ADQUIRIR 01

ELÉTRONVOLT (eV) DE ENERGIA.

ESTA É A DEFINIÇÃO DA UNIDADE DE

ENERGIA eV.

AO SER ACELERADO DE A PARA B, CUJA

D.D.P É 1 VOLT, ESTE ELÉTRON IRÁ ADQUIRIR 01

ELÉTRONVOLT (eV) DE ENERGIA.

ESTA É A DEFINIÇÃO DA UNIDADE DE

ENERGIA eV.

A

1eV

B

DDP=1V

9Professora Ariane Penna

Page 10: Interação da Radiação com a Matéria II

INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA

ASSIM COMO TODAS AS UNIDADES, O eV POSSUI TAMBÉM SEUS MÚLTIPLOS:

ASSIM COMO TODAS AS UNIDADES, O eV POSSUI TAMBÉM SEUS MÚLTIPLOS:

MeV MEGA ELETRONVOLT

KeVKILO

ELÉTRONVOLT

eVELÉTRONVOLT

1

1 0 0 0

1 0 0 0 0 0 0

10Professora Ariane Penna

Page 11: Interação da Radiação com a Matéria II

INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA

MeV

KeVeV

1

1 0 0 0

1 0 0 0 0 0 0

DESTA FORMA:

1MeV= 1000 000 eV = 10 eV

1KeV= 1 000 eV = 10 eV

DESTA FORMA:

1MeV= 1000 000 eV = 10 eV

1KeV= 1 000 eV = 10 eV

6

3

11Professora Ariane Penna

Page 12: Interação da Radiação com a Matéria II

INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA

SABEMOS QUE UM FEIXE DE RAIOS X É UM FEIXE HETEROGÊNEO, POSSUINDO FÓTONS DE DIVERSOS COMPRIMENTOS DE ONDAS (λ), AS ENERGIA POR CONSEQÜÊNCIA DESTES FÓTONS SÃO VARIÁVEIS, DEPENDENDO DE DIVERSOS FATORES (KV, ETC).

OS RAIOS X UTILIZADOS PARA FINS DE DIAGNÓSTICO (PRODUÇÃO DE IMAGENS RADIOGRÁFICAS), POSSUEM

ENERGIAS VARIANDO DENTRO DE UMA FAIXA DE

20 A 150 KeV.

SABEMOS QUE UM FEIXE DE RAIOS X É UM FEIXE HETEROGÊNEO, POSSUINDO FÓTONS DE DIVERSOS COMPRIMENTOS DE ONDAS (λ), AS ENERGIA POR CONSEQÜÊNCIA DESTES FÓTONS SÃO VARIÁVEIS, DEPENDENDO DE DIVERSOS FATORES (KV, ETC).

OS RAIOS X UTILIZADOS PARA FINS DE DIAGNÓSTICO (PRODUÇÃO DE IMAGENS RADIOGRÁFICAS), POSSUEM

ENERGIAS VARIANDO DENTRO DE UMA FAIXA DE

20 A 150 KeV.

150 KeV

20 KeV 12Professora Ariane Penna

Page 13: Interação da Radiação com a Matéria II

INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA

DE UMA MANEIRA GERAL, AO ATINGIREM UM CORPO, AS RADIAÇÕES PODERÃO INTERAGIR COM ESTA MATÉRIA, SOFRENDO OS SEGUINTES COMPORTAMENTOS:

DE UMA MANEIRA GERAL, AO ATINGIREM UM CORPO, AS RADIAÇÕES PODERÃO INTERAGIR COM ESTA MATÉRIA, SOFRENDO OS SEGUINTES COMPORTAMENTOS:

SEREM TRANSMITIDAS, OU SEJA ULTRAPASSAREM O CORPO, SEM QUE HAJA NENHUMA ALTERAÇÃO ENERGÉTICA OU DE

TRAJETÓRIA

SEREM TRANSMITIDAS, OU SEJA ULTRAPASSAREM O CORPO, SEM QUE HAJA NENHUMA ALTERAÇÃO ENERGÉTICA OU DE

TRAJETÓRIA13Professora Ariane Penna

Page 14: Interação da Radiação com a Matéria II

INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA

SEREM ATENUADAS, ONDE HÁ UMA INTERAÇÃO DESTAS COM A MATÉRIA, OCASIONANDO ALTERAÇÕES EM SUA ENERGIA E/OU TRAJETÓRIA, ALÉM DE OUTROS

PROCESSOS.

SEREM ATENUADAS, ONDE HÁ UMA INTERAÇÃO DESTAS COM A MATÉRIA, OCASIONANDO ALTERAÇÕES EM SUA ENERGIA E/OU TRAJETÓRIA, ALÉM DE OUTROS

PROCESSOS.

14Professora Ariane Penna

Page 15: Interação da Radiação com a Matéria II

INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA

ATENUAÇÃO :CADA VEZ QUE UM FEIXE DE RADIAÇÃO ATRAVESSA UMA SUBSTÂNCIA, ESTE FEIXE SOFRERÁ UM

CERTO GRAU DE ATENUAÇÃO QUE DIMINUIRÁ SUA INTENSIDADE INICIAL

ATENUAÇÃO :CADA VEZ QUE UM FEIXE DE RADIAÇÃO ATRAVESSA UMA SUBSTÂNCIA, ESTE FEIXE SOFRERÁ UM

CERTO GRAU DE ATENUAÇÃO QUE DIMINUIRÁ SUA INTENSIDADE INICIAL

15Professora Ariane Penna

Page 16: Interação da Radiação com a Matéria II

INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA

CADA MATERIAL TERÁ A CAPACIDADE DE ABSORVER OS FÓTONS DE DIFERENTES INTENSIDADES. ESTA ABSORÇÃO SEGUE À SEGUINTE EQUAÇÃO, CONSIDERANDO A FIGURA

ACIMA.

CADA MATERIAL TERÁ A CAPACIDADE DE ABSORVER OS FÓTONS DE DIFERENTES INTENSIDADES. ESTA ABSORÇÃO SEGUE À SEGUINTE EQUAÇÃO, CONSIDERANDO A FIGURA

ACIMA.

I0

I0 e-

X

X

IX

IX =

16Professora Ariane Penna

Page 17: Interação da Radiação com a Matéria II

INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA

e- X

I0IX =

I0 = INTENSIDADE DA RADIAÇÃO INCIDENTE

IX= INTENSIDADE DA RADIAÇÃO EMERGENTE

X= ESPESSURA DO MEIO ABSORVENTE

e = CONSTANTE (NÚMERO NEPERIANO)

VALOR JÁ TABELADO PARA MUITOS MATERIAIS, VARIANDO COM O MATERIAL E A ENERGIA (KV) DA RADIAÇÃO INCIDENTE.

=CONSTANTE, DEPENDE DO MATERIAL E DA ENERGIA DA RADIAÇÃO INCIDENTE: COEFICIENTE DE ABSORÇÃO LINEAR DO MATERIAL

17Professora Ariane Penna

Page 18: Interação da Radiação com a Matéria II

INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA

eX

I0IX =

1

e- X

I0IX =

NOTE QUE QUANTO MAIOR FOR:

1)INTENSIDADE INCIDENTE (I0)

MAIOR SERÁ IX, OU SEJA HAVERÁ MUITA RADIAÇÃO CAPAZ DE PASSAR ATRAVÉS DO MATERIAL!

MAIOR SERÁ IX, OU SEJA HAVERÁ MUITA RADIAÇÃO CAPAZ DE PASSAR ATRAVÉS DO MATERIAL!

18Professora Ariane Penna

Page 19: Interação da Radiação com a Matéria II

INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA

eX

I0IX =

1

e- X

I0IX =

NOTE QUE QUANTO MAIOR FOR:

ESPESSURA (X), DENSIDADE E NÚMERO ATÔMICO ( ) DO MATERIAL.

MENOR SERÁ IX, OU SEJA HAVERÁ POUCA RADIAÇÃO CAPAZ DE PASSAR ATRAVÉS DO MATERIAL, MUITA ABSORÇÃO!

MENOR SERÁ IX, OU SEJA HAVERÁ POUCA RADIAÇÃO CAPAZ DE PASSAR ATRAVÉS DO MATERIAL, MUITA ABSORÇÃO!

19Professora Ariane Penna

Page 20: Interação da Radiação com a Matéria II

INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA

ATENUAÇÃO : ”CURVA DE ATENUAÇÃO”- PODEMOS CONFECCIONAR UMA CURVA, NA QUAL MEDIREMOS A

INTENSIDADE DE UM FEIXE DE FÓTONS A CONSIDERAR, EM RELAÇÃO À PROFUNDIDADE DO MATERIAL QUE ESTE

ATRAVESSA DURANTE SUA TRAJETÓRIA. OBSERVE ESTA CURVA ABAIXO DENOMINADA DE “CURVA DE ATENUAÇÃO”.

ATENUAÇÃO : ”CURVA DE ATENUAÇÃO”- PODEMOS CONFECCIONAR UMA CURVA, NA QUAL MEDIREMOS A

INTENSIDADE DE UM FEIXE DE FÓTONS A CONSIDERAR, EM RELAÇÃO À PROFUNDIDADE DO MATERIAL QUE ESTE

ATRAVESSA DURANTE SUA TRAJETÓRIA. OBSERVE ESTA CURVA ABAIXO DENOMINADA DE “CURVA DE ATENUAÇÃO”.

ESTA CURVA É FUNÇÃO DO MATERIAL

ABSORVENTE E DA ENERGIA DOS FÓTONS INCIDENTES!

20Professora Ariane Penna

Page 21: Interação da Radiação com a Matéria II

INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA

ATENUAÇÃO : ”CAMADA SEMI-REDUTORA”- ATENUAÇÃO : ”CAMADA SEMI-REDUTORA”-

CONFORME VISTO, DIFERENTES MATERIAIS ATENUARÃO DIFERENTES QUANTIDADES DE RADIAÇÃO.

POR DEFINIÇÃO, A FIM DE SE COMPARAR O PODER DE ATENUAÇÃO DE DIFERENTES MATERIAIS, DEFINIU-SE A GRANDEZA “CAMADA SEMI-REDUTORA” (CSR) (DE ORIGEM DO INGLÊS: HALF-VALUE LAYER, HVL), COMO SENDO A ESPESSURA DE DETERMINADO MATERIAL NECESSÁRIA PARA DIMINUIR EM 50% A INTENSIDADE DE UM FEIXE QUE O ATRAVESSA.

CONFORME VISTO, DIFERENTES MATERIAIS ATENUARÃO DIFERENTES QUANTIDADES DE RADIAÇÃO.

POR DEFINIÇÃO, A FIM DE SE COMPARAR O PODER DE ATENUAÇÃO DE DIFERENTES MATERIAIS, DEFINIU-SE A GRANDEZA “CAMADA SEMI-REDUTORA” (CSR) (DE ORIGEM DO INGLÊS: HALF-VALUE LAYER, HVL), COMO SENDO A ESPESSURA DE DETERMINADO MATERIAL NECESSÁRIA PARA DIMINUIR EM 50% A INTENSIDADE DE UM FEIXE QUE O ATRAVESSA.

21Professora Ariane Penna

Page 22: Interação da Radiação com a Matéria II

INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA

ATENUAÇÃO : ”CAMADA SEMI-REDUTORA”- ATENUAÇÃO : ”CAMADA SEMI-REDUTORA”-

MENOR O VALOR DA CSR, MAIS “EFICIENTE” SERÁ O MATERIAL EM ABSORVER A ENERGIA DO FEIXE DE RADIAÇÃO.

TENSÃO MÁX DE

VOLTAGEM (KV)

CSR CHUMBO

(mm)

CSRCONCRETO

(cm)

50 0,06 0,43

70 0,17 0,84

100 0,27 1,60

125 0,28 2,00

150 0,30 2,24

200 0,52 2,50

A TABELA AO LADO COMPARA AS CSR DO CHUMBO E CONCRETO, PARA DIFERENTES INTENSIDADES DE RADIAÇÃO

22Professora Ariane Penna

Page 23: Interação da Radiação com a Matéria II

INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA

ATENUAÇÃO : ”CAMADA SEMI-REDUTORA”- ATENUAÇÃO : ”CAMADA SEMI-REDUTORA”-

MENOR O VALOR DA CSR, MAIS “EFICIENTE” SERÁ O MATERIAL EM ABSORVER A ENERGIA DO FEIXE DE RADIAÇÃO.

TENSÃO MÁX DE

VOLTAGEM (KV)

CSR CHUMBO

(mm)

CSMCONCRETO

(cm)

50 0,06 0,43

70 0,17 0,84

100 0,27 1,60

125 0,28 2,00

150 0,30 2,24

200 0,52 2,50

PARA A MESMA INTENSIDADE DE RADIAÇÃO (100) POR EX, NECESSITARÍAMOS DE UMA ESPESSURA DE CONCRETO APROXIMADAMENTE 16 VEZES MAIOR QUE DE CHUMBO.

23Professora Ariane Penna

Page 24: Interação da Radiação com a Matéria II

INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA

CAMADA SEMI-REDUTORA

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70

Espessura de Material (em cm)

Inte

nsi

dad

e d

o f

eixe

de

rad

iaçã

o

50%

25%12,5%

1 CSR 2 CSR 3 CSR CSR = 15 CM24Professora Ariane Penna

Page 25: Interação da Radiação com a Matéria II

INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA

ISTO EXPLICA PORQUE O Pb (chumbo), POR EXEMPLO, É UM ELEMENTO MUITO USADO COMO

BARREIRA DE RAIOS X, COMO PROTETOR DE ÁREAS ADJACENTES À SALAS DE EXAMES, POR EXEMPLO, JÁ

QUE POSSUI ALTA DENSIDADE E ALTO NÚMERO ATÔMICO (82)

ISTO EXPLICA PORQUE O Pb (chumbo), POR EXEMPLO, É UM ELEMENTO MUITO USADO COMO

BARREIRA DE RAIOS X, COMO PROTETOR DE ÁREAS ADJACENTES À SALAS DE EXAMES, POR EXEMPLO, JÁ

QUE POSSUI ALTA DENSIDADE E ALTO NÚMERO ATÔMICO (82)

Biombo de chumbo

25Professora Ariane Penna

Page 26: Interação da Radiação com a Matéria II

INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA

NAS ATENUAÇÕES, EM QUE O FÓTON INCIDENTE CEDE TODA SUA ENERGIA NO MEIO

ABSORVENTE, DIZEMOS QUE A RADIAÇÃO HOUVE UMA “ABSORÇÃO”.

NESTE CASO O FÓTON INCIDENTE CEDE TODA SUA ENERGIA NO MEIO ABSORVENTE, E ENTÃO NÃO HÁ TRANSMISSÃO DE RADIAÇÃO ATRAVÉS DESTE MEIO.

NESTE CASO O FÓTON INCIDENTE CEDE TODA SUA ENERGIA NO MEIO ABSORVENTE, E ENTÃO NÃO HÁ TRANSMISSÃO DE RADIAÇÃO ATRAVÉS DESTE MEIO. 26Professora Ariane Penna

Page 27: Interação da Radiação com a Matéria II

INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA

NAS ATENUAÇÕES EM QUE O FÓTON INCIDENTE EMERGE DO MEIO ABSORVENTE COM

DIFERENTES ENERGIA E TRAJETÓRIAS, DIZEMOS QUE HOUVE UM “ESPALHAMENTO”

NESTE CASO O FÓTON INCIDENTE SOFRE INTERAÇÃO COM OS ÁTOMOS DO ABSORVENTE, SOFRENDO DESVIO DE SUA TRAJETÓRIA, SENDO ESPALHADO.

NESTE CASO O FÓTON INCIDENTE SOFRE INTERAÇÃO COM OS ÁTOMOS DO ABSORVENTE, SOFRENDO DESVIO DE SUA TRAJETÓRIA, SENDO ESPALHADO.

27Professora Ariane Penna

Page 28: Interação da Radiação com a Matéria II

INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA

EM UM EXAME RADIOGRÁFICO, QUANDO CONSIDERAMOS O ABSORVENTE, SENDO O CORPO A SER RADIOGRAFADO,

PODEMOS CONCLUIR QUE AS ATENUAÇÕES SEJAM ELAS POR ABSORÇÃO DA RADIAÇÃO, SEJAM ELAS POR ESPALHAMENTO, SERÃO AS RESPONSÁVEIS PELA DETERMINAÇÃO DA IMAGEM

NO RECEPTOR (FILME, SENSORES).

EM UM EXAME RADIOGRÁFICO, QUANDO CONSIDERAMOS O ABSORVENTE, SENDO O CORPO A SER RADIOGRAFADO,

PODEMOS CONCLUIR QUE AS ATENUAÇÕES SEJAM ELAS POR ABSORÇÃO DA RADIAÇÃO, SEJAM ELAS POR ESPALHAMENTO, SERÃO AS RESPONSÁVEIS PELA DETERMINAÇÃO DA IMAGEM

NO RECEPTOR (FILME, SENSORES).

FILMEFILME

28Professora Ariane Penna

Page 29: Interação da Radiação com a Matéria II

INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA

A RADIAÇÃO EMERGENTE DO CORPO , POSSUIRÁ VÁRIAS CARACTERÍSTICAS DIFERENTES OU NÃO DO FÓTON INCIDENTE, E ATINGINDO O RECEPTOR DA IMAGEM,

PROVOCARÁ NESTE DIFERENTES ESTÍMULOS, QUE SERÃO INTERPRETADOS DE DISTINTAS MANEIRA E PRODUZIRÃO ASSIM OS DETALHES DA ESTRUTURA RADIOGRAFADA EM

TONS DE CINZA, GERALMENTE

A RADIAÇÃO EMERGENTE DO CORPO , POSSUIRÁ VÁRIAS CARACTERÍSTICAS DIFERENTES OU NÃO DO FÓTON INCIDENTE, E ATINGINDO O RECEPTOR DA IMAGEM,

PROVOCARÁ NESTE DIFERENTES ESTÍMULOS, QUE SERÃO INTERPRETADOS DE DISTINTAS MANEIRA E PRODUZIRÃO ASSIM OS DETALHES DA ESTRUTURA RADIOGRAFADA EM

TONS DE CINZA, GERALMENTE

AS REGIÕES DO FILME QUE NÃO RECEBERAM MUITOS FÓTONS EMERGENTES DO CORPO, OU SEJA, ONDE O CORPO, ABSORVEU MUITA RADIAÇÃO NESTA ÁREA= REGIÃO RADIOPACA (OPACA À RADIAÇÃO)

AS REGIÕES DO FILME QUE NÃO RECEBERAM MUITOS FÓTONS EMERGENTES DO CORPO, OU SEJA, ONDE O CORPO, ABSORVEU MUITA RADIAÇÃO NESTA ÁREA= REGIÃO RADIOPACA (OPACA À RADIAÇÃO)

29Professora Ariane Penna

Page 30: Interação da Radiação com a Matéria II

INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA

AS REGIÕES DO FILME QUE RECEBERAM MUITOS

FÓTONS EMERGENTES DO CORPO, OU SEJA, ONDE O CORPO, NÃO ABSORVEU MUITA RADIAÇÃO NESTA

ÁREA= REGIÃO RADIOLÚCIDA (TRANSLÚCIDA À

RADIAÇÃO)

AS REGIÕES DO FILME QUE RECEBERAM MUITOS

FÓTONS EMERGENTES DO CORPO, OU SEJA, ONDE O CORPO, NÃO ABSORVEU MUITA RADIAÇÃO NESTA

ÁREA= REGIÃO RADIOLÚCIDA (TRANSLÚCIDA À

RADIAÇÃO)

30Professora Ariane Penna

Page 31: Interação da Radiação com a Matéria II

INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA

HÁ OPOSIÇÃO DAS ÁREAS RADIOLÚCIDAS E RADIOPACAS NA IMAGEM RADIOGRÁFICA, O QUE

PERMITE A INTERPRETAÇÃO DAS REGIÕES ANATÔMICAS E SEU ESTUDO.

HÁ OPOSIÇÃO DAS ÁREAS RADIOLÚCIDAS E RADIOPACAS NA IMAGEM RADIOGRÁFICA, O QUE

PERMITE A INTERPRETAÇÃO DAS REGIÕES ANATÔMICAS E SEU ESTUDO.

31Professora Ariane Penna

Page 32: Interação da Radiação com a Matéria II

INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA

RADIOPACAS CORPOS ESPESSOS, DE ALTA DENSIDADE

FÍSICA

CLAROS NA IMAGEM

RADIOLÚCIDAS CORPOS FINOS, DE BAIXA DENSIDADE FÍSICA

ESCUROS NA IMAGEM

32Professora Ariane Penna

Page 33: Interação da Radiação com a Matéria II

INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA

RADIOPACAS = ATENUAM BASTANTE AS RADIAÇÕES INCIDENTES, POR SUAS ALTAS

DENSIDADE E/OU ESPESSURAS.

EX: OSSOS, ESMALTE DOS DENTES,

IMAGENS CLARAS (O FILME NÃO FOI SENSIBILIZADO!)

33Professora Ariane Penna

Page 34: Interação da Radiação com a Matéria II

INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA

RADIOLÚCIDAS = NÃO ATENUAM AS RADIAÇÕES INCIDENTES, POR SUAS BAIXAS DENSIDADE E/OU

ESPESSURAS.

EX: PELE, GORDURA, AR

IMAGENS ESCURAS (O FILME FOI MUITO SENSIBILIZADO!)

34Professora Ariane Penna

Page 35: Interação da Radiação com a Matéria II

INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA

EXEMPLO

35Professora Ariane Penna

Page 36: Interação da Radiação com a Matéria II

INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA

EXERCÍCIOS PROPOSTOS:

1) DEFINA:

TRANSMISSÃO DA RADIAÇÃO

ATENUAÇÃO DA RADIAÇÃO

2) DE QUAIS FATORES DEPENDERÁ O GRAU DE ATENUAÇÃO DE DETERMINADA RADIAÇÃO QUE INCIDE EM UM CORPO?

3) QUAL A IMAGEM RADIOGRÁFICA (RADIOPACA/RADIOLÚCIDA) VOCÊ ESPERA NORMALMENTE OBTER DAS SEGUINTES ESTRUTURAS:

a) INTESTINO GROSSO

b) ESMALTE DOS DENTES.

c) PULMÕES

d) COLUNA VERTEBRAL

4) DA QUESTÃO ANTERIOR, QUAL DELAS SERÁ ESCURA E QUAL SERÁ CLARA? POR QUE?

36Professora Ariane Penna