RADIAÇÃO Forma de Energia propagação independe da existência do meio.

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1 RADIAÇÃO Forma de Energia propagação independe da existência do meio

2 RADIAÇÃO - CARACTERÍSTICAS
DOIS GRANDES GRUPOS: RADIAÇÃO IONIZANTE X RADIAÇÃO NÃO IONIZANTE DIFERENÇA: ENERGIA

3 RADIAÇÃO - CARACTERÍSTICAS
RADIAÇÃO IONIZANTE Energia suficiente para arrancar elétrons de um átomo - produção de pares de íons. Partículas carregadas: Alfa, Beta, Prótons, Elétrons Partículas não carregadas: Nêutrons Ondas eletromagnéticas: Gama, Raios X.

4 RADIAÇÃO - CARACTERÍSTICAS
Não possui energia suficiente para arrancar elétrons de um átomo Pode quebrar moléculas e ligações químicas Ultravioleta, Infravermelho, Radiofreqüência, Laser, Microondas, Luz visível. RADIAÇÃO NÃO IONIZANTE

5 RADIAÇÃO - CARACTERÍSTICAS
TIPOS E CARACTERÍSTICAS DAS RADIAÇÕES RADIAÇÃO BETA Denominação dada ao elétron emitido pelo núcleo do átomo - partícula leve Possui uma carga negativa Perde energia para o meio rapidamente - alcance médio (até alguns metros no ar) Pequeno poder de ionização - produção de pequena densidade de ionizações.

6 RADIAÇÃO - CARACTERÍSTICAS
TIPOS E CARACTERÍSTICAS DAS RADIAÇÕES RADIAÇÃO ALFA Partículas com dois prótons e dois neutrons - partícula pesada Possui duas cargas positivas Perde energia para o meio muito rapidamente - alcance pequeno (alguns centímetros no ar) Alto poder de ionização - produção de grande densidade de ionizações.

7 RADIAÇÃO - CARACTERÍSTICAS
TIPOS E CARACTERÍSTICAS DAS RADIAÇÕES RADIAÇÃO DE NEUTRONS Partícula pesada Não possui carga Perde energia para o meio de forma muito variável - extremamente dependente da energia Produção de ionizações igualmente variável - indiretamente ionizante - núcleos de recuo.

8 RADIAÇÃO - CARACTERÍSTICAS
TIPOS E CARACTERÍSTICAS DAS RADIAÇÕES RADIAÇÃO DE PÓSITRON Denominação dada ao elétron com carga positiva emitido pelo núcleo do átomo - partícula leve Possui uma carga positiva Perde energia para o meio rapidamente – elétrons livres do meio - processo de aniquilação de pares Pequeno poder de ionização - produção de pequena densidade de ionizações.

9 RADIAÇÃO - CARACTERÍSTICAS
TIPOS E CARACTERÍSTICAS DAS RADIAÇÕES RADIAÇÃO GAMA Ondas Eletromagnéticas emitidas do núcleo de átomos em estado excitado de energia Não possui carga Perde energia para o meio de forma muito lenta - grande alcance (centímetros de concreto) Pequeno poder de ionização - produção de muito poucas ionizações

10 RADIAÇÃO - CARACTERÍSTICAS
TIPOS E CARACTERÍSTICAS DAS RADIAÇÕES RADIAÇÃO X Ondas Eletromagnéticas: Produzidas pela desaceleração de partículas carregadas (especialmente elétrons) - radiação de freamento ou Brehmstrahlung Ou pela transição de elétrons orbitais para órbitas mais internas do átomo - raio X característico Todas as demais características são idênticas à radiação gama.

11 RADIAÇÃO - CARACTERÍSTICAS
TIPOS E CARACTERÍSTICAS DAS RADIAÇÕES Relação entre Energia e Alcance Todo tipo de radiação ionizante, seja partícula ou onda eletromagnética, perde energia nas interações com a matéria Quanto maior a energia da radiação, mais interações é capaz de produzir, portanto maior o percurso até ser totalmente freada, ou seja, maior o alcance

12 RADIAÇÃO - CARACTERÍSTICAS
TIPOS E CARACTERÍSTICAS DAS RADIAÇÕES Relação entre Energia e Alcance Radiação Alfa

13 RADIAÇÃO - CARACTERÍSTICAS
TIPOS E CARACTERÍSTICAS DAS RADIAÇÕES Relação entre Energia e Alcance Radiação Beta

14 RADIAÇÃO - CARACTERÍSTICAS
TIPOS E CARACTERÍSTICAS DAS RADIAÇÕES Relação entre Energia e Alcance Radiação Gama ou X

15 EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES
A radiação perde energia para o meio provocando ionizações Os átomos ionizados podem gerar: Alterações moleculares Danos em órgãos ou tecidos Manifestação de efeitos biológicos

16 EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES
MECANISMOS DE AÇÃO Possibilidades da radiação incidindo em uma célula: Passar sem interagir Atingir uma molécula: Não produzir dano Produzir dano.

17 EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES
MECANISMOS DE AÇÃO Possibilidades da radiação incidindo em uma célula: Atingir uma molécula: Produzir dano: Reversível Irreversível Pode ou não levar à indução de efeito biológico morte celular reprodução - perpetuação do dano.

18 EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES
MECANISMOS DE AÇÃO A cada possibilidade está associada uma probabilidade diferente de zero O fenômeno da indução de efeitos biológicos pela interação da radiação com organismos vivos é de natureza PROBABILÍSTICA.

19 EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES PROPRIEDADES DOS EFEITOS
SEQÜÊNCIA DE EVENTOS Estágio físico: Ocorre para tempos  segundos Estágio de absorção e deposição de energia Excitação e ionização dos compostos.

20 EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES PROPRIEDADES DOS EFEITOS
SEQÜÊNCIA DE EVENTOS Estágio físico-químico: Ocorre para tempos de a segundos Quebra de ligações Radiólise da água - formação de radicais livres Começa o dano químico - radicais livres começam a reagir.

21 EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES PROPRIEDADES DOS EFEITOS
SEQÜÊNCIA DE EVENTOS Estágio químico: Ocorre para tempos de a 10-7 segundos Continua a reação dos radicais livres Formação de produtos tóxicos Começam os danos ao RNA e DNA Enzimas são inativadas e ativadas.

22 EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES PROPRIEDADES DOS EFEITOS
SEQÜÊNCIA DE EVENTOS Estágios químico e biológico coincidem: Ocorre para tempos de a 10 segundos Formação de radicais secundários e peróxidos orgânicos Muitas reações bioquímicas são interrompidas Começa o reparo do DNA

23 EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES PROPRIEDADES DOS EFEITOS
SEQÜÊNCIA DE EVENTOS Estágio biológico: Ocorre para tempos de 10 segundos a 10 horas Completa-se a maioria das reações Diminui a mitose das células irradiadas São bloqueadas as reações bioquímicas Rompimento de membrana celular.

24 EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES
CLASSIFICAÇÃO DOS EFEITOS BIOLÓGICOS Classificam-se conforme sua variação quanto: ao tempo de manifestação ao tipo de célula atingida à quantidade de energia depositada

25 EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES
CLASSIFICAÇÃO DOS EFEITOS BIOLÓGICOS QUANTO AO TEMPO DE MANIFESTAÇÃO: Efeitos Agudos: característicos de exposições a doses elevadas manifestam-se em, no máximo, dois meses (seres humanos) Exemplos: eritema, síndrome aguda.

26 EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES
CLASSIFICAÇÃO DOS EFEITOS BIOLÓGICOS QUANTO AO TEMPO DE MANIFESTAÇÃO: Efeitos Tardios: característicos de exposições a pequenas doses manifestam-se em anos ou dezenas de anos (seres humanos) Exemplo: câncer.

27 EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES
CLASSIFICAÇÃO DOS EFEITOS BIOLÓGICOS QUANTO AO TIPO DE CÉLULA ATINGIDA: Efeitos Somáticos: alterações provocadas pela interação da radiação ionizante com qualquer célula do organismo, exceto as reprodutivas manifestam-se no próprio indivíduo irradiado Exemplos: câncer, catarata.

28 EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES
CLASSIFICAÇÃO DOS EFEITOS BIOLÓGICOS QUANTO AO TIPO DE CÉLULA ATINGIDA: Efeitos Genéticos (hereditários): Alterações provocadas pela interação da radiação ionizante com as células reprodutivas do organismo. Manifestam-se nos descendentes do indivíduo irradiado Exemplos: mutações genéticas.

29 EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES
CLASSIFICAÇÃO DOS EFEITOS BIOLÓGICOS QUANTO À QUANTIDADE DE ENERGIA DEPOSITADA: Efeitos Estocásticos: Ocorrem com doses pequenas de radiação Não apresentam um limiar de dose para sua ocorrência A probabilidade de ocorrência aumenta com o aumento da dose

30 EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES
CLASSIFICAÇÃO DOS EFEITOS BIOLÓGICOS QUANTO À QUANTIDADE DE ENERGIA DEPOSITADA: Efeitos Estocásticos: A gravidade do efeito independe da dose. Exemplo: câncer Por menor que seja a dose, está sempre associada uma probabilidade diferente de zero para a ocorrência deste tipo de efeito.

31 EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES
CLASSIFICAÇÃO DOS EFEITOS BIOLÓGICOS QUANTO À QUANTIDADE DE ENERGIA DEPOSITADA: Efeitos Determinísticos (não-estocásticos): Ocorrem com doses elevadas de radiação Apresentam um limiar de dose para sua ocorrência A gravidade do efeito aumenta com o aumento da dose. Exemplos: eritema, catarata.

32 EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES
RADIOSENSIBILIDADE Os diferentes tecidos e órgãos possuem diferentes sensibilidades à radiação. Sistema hematopoiético Sistema gastrointestinal Sistema nervoso

33 GRANDEZAS E UNIDADES USADAS EM RADIOPROTEÇÃO RADIOPROTEÇÃO - HISTÓRICO
1895  Wilhelm Conrad Röentgen descobre os Raios X - revolução na medicina 1896  Marie e Pierre Curie e Henry Becquerel descobrem as substâncias radioativas.

34 Wilhelm Conrad Röentgen
Pierre e Marie Curie Wilhelm Conrad Röentgen

35 Em uma de suas experiências, Röentgen colocou a mão de sua mulher, Bertha, na frente do filme e obteve a primeira radiografia da história, mostrando os ossos de Dona Bertha e até seu anel de casamento.

36 Radiografia tirada por Röentgen de seu rifle de caça
Radiografia tirada por Röentgen de seu rifle de caça. Observe que há um pequeno defeito no cano. Com essa foto, Röentgen antecipou o uso industrial dos Raios-X como controle de qualidade de peças.

37 TIPOS DE FONTES E MODOS DE EXPOSIÇÃO
Equipamentos emissores de radiação ionizante: Fornecer energia para o funcionamento. Materiais Radioativos: Naturais ou produzidos artificialmente Emitem radiação continuamente.

38 TIPOS DE FONTES E MODOS DE EXPOSIÇÃO
Exemplos 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

39 TIPOS DE FONTES E MODOS DE EXPOSIÇÃO
Exemplos de equipamentos emissores de radiação ionizante: Equipamentos emissores de Raios X: Diagnóstico médico e odontológico: Diagnóstico e terapia Controle de qualidade Calibração de detetores Testes de blindagens.

40 TIPOS DE FONTES E MODOS DE EXPOSIÇÃO
Exemplos de equipamentos emissores de radiação ionizante: Outros: Aceleradores de partículas: Pesquisas em física de partículas Radioterapia Tokamak: Pesquisa em física de plasmas

41 TIPOS DE FONTES E MODOS DE EXPOSIÇÃO
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

42 Fonte: Apostila “Aplicações da Energia Nuclear”, Comissão Nacional de Energia Nuclear.

43

44 Fonte: Apostila “Aplicações da Energia Nuclear”, Comissão Nacional de Energia Nuclear.

45 TIPOS DE FONTES E MODOS DE EXPOSIÇÃO
Exemplos 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

46 TIPOS DE FONTES E MODOS DE EXPOSIÇÃO
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

47 Uso de traçadores no estudo do comportamento de insetos:
A marcação de insetos com radioisótopos é também útil para a eliminação de pragas, identificando qual predador se alimenta de determinado inseto indesejável. Neste caso, o predador é usado em vez insetcidas nocivos à saúde.

48 TIPOS DE FONTES E MODOS DE EXPOSIÇÃO
Exemplos de materiais radioativos: Fontes Não Seladas (há possibilidade de contato com o material radioativo): Medicina Nuclear: Diagnóstico e terapia Naturais: Análises ambientais

49 TIPOS DE FONTES E MODOS DE EXPOSIÇÃO
Irradiação Externa: Exposição à radiação emitida pela fonte. Estar próximo à fonte, considerando a energia de emissão e o tipo de radiação Equipamentos emissores de radiação ionizante Fontes seladas Fontes não-seladas.

50 TIPOS DE FONTES E MODOS 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).

51 Contaminação Irradiação
Fonte: Apostila “Aplicações da Energia Nuclear”, Comissão Nacional de Energia Nuclear.

52 TIPOS DE FONTES E MODOS DE EXPOSIÇÃO
EXEMPLO: 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.

53 PRINCÍPIOS BÁSICOS DE RADIOPROTEÇÃO
PERDA DE EXPECTATIVA DE VIDA POR DIVERSAS CAUSAS (1979) (Estudo com população norte americana) Redução (em dias) Causa 3500 Ser solteiro 2250 Fumante, sexo masculino 2100 Doença cardíaca 1600 Ser solteira 1300 Obeso, 30 % acima do normal 1100 Trabalhar em mina de carvão 980 Câncer

54 PRINCÍPIOS BÁSICOS DE RADIOPROTEÇÃO
PERDA DE EXPECTATIVA DE VIDA POR DIVERSAS CAUSAS (1979) (Estudo com população norte americana) Redução (em dias) Causa 800 Fumante, sexo feminino 520 Hemorragia cerebral 207 Acidentes com veículos 130 Alcoolismo 95 Diabetes 74 Acidentes no trabalho 40 Trabalhador com radiação

55 PRINCÍPIOS BÁSICOS DE RADIOPROTEÇÃO
PERDA DE EXPECTATIVA DE VIDA POR DIVERSAS CAUSAS (1979) (Estudo com população norte americana) Redução (em dias) Causa 11 Acidentes com armas de fogo 8 Radiação natural 6 Raios X para fins médicos 6 Café 5 Anticoncepcional oral - 300 Participar deste seminário

56 PRINCÍPIOS BÁSICOS DE RADIOPROTEÇÃO
Limites Primários Anuais de Dose Equivalente Norma CNEN-NE-3.01

57 PRINCÍPIOS BÁSICOS DE RADIOPROTEÇÃO
Outros Limites Anuais de Dose Equivalente Norma CNEN-NE-3.01 Estudantes e estagiários maiores de 18 anos: 50 mSv (limite para trabalhadores) Estudantes, aprendizes e estagiários entre 16 e 18 anos: 15 mSv (3/10 do limite para trabalhadores) Estudantes, aprendizes e estagiários menores de 16 anos: proibida a exposição ocupacional.

58 PRINCÍPIOS BÁSICOS DE RADIOPROTEÇÃO
Outros Limites Anuais de Dose Equivalente Norma CNEN-NE-3.01 Mulheres com capacidade reprodutiva: 10 mSv no abdômen em qualquer período de 3 meses consecutivos Mulheres grávidas: a dose acumulada no feto não deve exceder 1 mSv em todo o período de gestação.