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UFRN/PEP/CEST Higiene do Trabalho: Radiação ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO.

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1 UFRN/PEP/CEST Higiene do Trabalho: Radiação ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO

2 RADIOATIVIDADE –Histórico: A. H. Becquerel (1896), descoberta acidental de que certas substâncias emitiam radiações penetrantes. Pierre & Marie Curie (1898), identificaram o Polônio (Po) e o Rádio (Ra) e denominaram Radioatividade à propriedade de emissão de radiação por diversas substâncias. Rutherford (1903), O processo radioativo resulta de uma alteração do caráter subatômico do átomo, tendo lugar em seu núcleo & O processo radioativo se dá pela passagem de um núcleo em um estado de energia mais alto para outro estado de mais baixa energia, com a conseqüente emissão de radiação. UFRN/PEP/CEST Higiene do Trabalho: Radiação RADIAÇÃO IONIZANTE

3 Ionizam os materiais sobre os quais elas incidem, produzindo a subdivisão das partículas inicialmente neutras, em partículas eletricamente carregadas. FONTES: –Materiais Radioativos: Naturais e Artificiais –Equipamentos: Raio-X, Síncrotons, etc. Qualquer radiação ionizante destrói os tecidos, portanto, constitui-se em perigo potencial para o organismo. UFRN/PEP/CEST Higiene do Trabalho: Radiação RADIAÇÃO IONIZANTE

4 Radiação Beta ( ) => constituem-se da emissão de 1 elétron (-e) [ ] ou de um pósitron (+e ) [ ], pelo núcleo. TIPOS DE RADIAÇÃO Raios X Emissão de natureza eletromagnética, de origem não- nuclear. Provêm de transições eletrônicas das camadas mais internas do átomo Radiação Alfa ( ) => constituem-se de 2p + 2n fortemente ligados = núcleo de He São partículas carregadas positivamente ( carga=+2e ) que podem ser desviadas por campos eletromagnéticos Raios Gama ( ) => Emissão de natureza eletromagnética, tendo origem nos núcleos.

5 UFRN/PEP/CEST Higiene do Trabalho: Radiação RADIAÇÃO IONIZANTE Em resumo:, ( natureza corpuscular ) => menos penetrante,, X ( natureza eletromagnética ) => mais penetrante

6 UFRN/PEP/CEST Higiene do Trabalho: Radiação RADIAÇÃO IONIZANTE Radiação Cósmica Primária e n -0 Decaimento e 90% da Radiação incidente na atmosfera consiste de prótons de altas energias

7 UFRN/PEP/CEST Higiene do Trabalho: Radiação RADIAÇÃO IONIZANTE RAIOS - X Produzidos por elétrons de alta velocidade que são freados bruscamente por colisões com átomos. Para produção de raios-x, necessita-se de Gerador de Elétrons Acelerador de Elétrons Alvo ou anteparo (emissor dos raios-x)

8 UFRN/PEP/CEST Higiene do Trabalho: Radiação RADIAÇÃO IONIZANTE ACELERADOR DE ELÉTRONS Sistema cátodo + ânodo estabelecendo uma ddp elevada, para acelerar os elétrons contra o alvo. ALVO OU ANTEPARO (anti-cátodo) Utilizado para deter (por choques) os elétrons transformando suas energias cinética em energia radiante. O GERADOR

9 UFRN/PEP/CEST Higiene do Trabalho: Radiação RADIAÇÃO IONIZANTE DECAIMENTO DE UM NÚCLEO RADIOATIVO Emissão de radiação ( ) Elemento Pai Elemento Filho (pai) Elemento Filho ABC ( ( NÚCLEO INSTÁVEL NÚCLEO INSTÁVEL NÚCLEO ESTÁVEL

10 UFRN/PEP/CEST Higiene do Trabalho: Radiação RADIAÇÃO IONIZANTE UNIDADES DE RADIAÇÃO –Usa-se 4 diferentes unidades para medir intensidade de radiação. 1. Roentgen (R) - Unidade de Exposição - é uma medida do nº de pares de íons produzido no ar por radiação ou R = 2.082x10 9 pares-íon / cm x10 12 pares-íon / g 2.58x10 -4 Coulomb / Kg USO: Calibração de instrumentos de produção de radiação.

11 UFRN/PEP/CEST Higiene do Trabalho: Radiação RADIAÇÃO IONIZANTE 2.Radiation Absorved Dose ( Rad ): Unidade de dose absorvida aplicável a todos os tipos de radiação ionizante ( ) e a qualquer tipo de material absorvedor 1 Rad = Absorção de 100 ergs/g Absorção de 0,01 Joule/Kg USO: Medição de dosagem de radiação para o homem (trabalhador, paciente, vítima de acidente, etc.)

12 UFRN/PEP/CEST Higiene do Trabalho: Radiação RADIAÇÃO IONIZANTE 3. Radiation Equivalent Man (Rem): Unidade de dosagem equivalente Dose Absorvida em Rads vezes um fator de qualidade RBE que depende do efeito biológico provocado por uma radiação em particular. RBE = 1.0 para raios ou RBE = 10.0 para nêutrons e prótons até 10 Mev, e para todas as partículas RBE = 5 para nêutrons lentos USO: O Rem é usado exclusivamente para medir exposição ocupacional. NOTA: O relacionamento entre R, Rad e Rem é muito complexo. Requer o conhecimento do tipo e energia da radiação, além da densidade e número atômico do material alvo.

13 UFRN/PEP/CEST Higiene do Trabalho: Radiação RADIAÇÃO IONIZANTE Na maioria dos casos de exposição ocupacional: 1 R = 1 Rad = 1 Rem (Simplificação usada universalmente para diagnóstico médico de exposição à radiação). 4. Curie (Ci) - Unidade de Atividade – 1 Ci é a atividade de uma amostra que dá lugar a 3,7x10 10 desintegrações por segundo. 1Ci = 3,7x10 10 desint./seg

14 UFRN/PEP/CEST Higiene do Trabalho: Radiação RADIAÇÃO IONIZANTE DECAIMENTO VISTO NA CONFIGURAÇÃO DE ENERGIA DO NÚCLEO O 14 2,3 Mev 0,0 MevN 14 1ev = 1,6x erg

15 UFRN/PEP/CEST Higiene do Trabalho: Radiação RADIAÇÃO IONIZANTE TERMINOLOGIA –Nº Atômico Z: número de próton de um núcleo de um elemento químico. –Nº de Massa A: número de prótons + nêutrons de um elemento químico. –Isótopos: Elementos de mesmo número atômico Z, porém diferentes números de massa A. REPRESENTAÇÃO DE UM ELEMENTO – z Y A ; z X A, onde X e Y são elementos químicos. –Elementos pesados: Z > 82 (Elementos radioativos naturais) apresentam isótopos instáveis –Elementos leves: Z < 82, apresentam isótopos estáveis, com exceção de alguns elementos (K 40, Rb 87,...)

16 UFRN/PEP/CEST Higiene do Trabalho: Radiação RADIAÇÃO IONIZANTE TIPOS DE RADIAÇÃO 1.Radiação Alfa ( ) – constituem-se de 2p + 2n fortemente ligados = núcleo de He São partículas carregadas positivamente (carga=+2e) que podem ser desviadas por campos eletromagnéticos zXAzXA Z-2 Y A-4 + 2He + Q Representação de uma desintegração por emissão de uma partícula Q = energia de desintegração, liberada no processo

17 UFRN/PEP/CEST Higiene do Trabalho: Radiação RADIAÇÃO IONIZANTE 2.Radiação Beta ( ) – constituem-se da emissão de 1 elétron (-e) ou apósitron (+e), pelo núcleo. a)Emissão zXAzXA Z+1 Y A + + Envolve a transformação de um nêutron em próton e a emissão de 1 elétron b) Emissão de b + zXAzXA Z-1 Y A + + ~ Envolve a transformação de um próton em nêutron e a emissão de 1 pósitron e neutrinos) ~

18 UFRN/PEP/CEST Higiene do Trabalho: Radiação RADIAÇÃO IONIZANTE LEI DA DESINTEGRAÇÃO RADIOATIVA (Uma lei de probabilidades !) A desintegração radioativa envolve a emissão de e, modificando o núcleo original. a) N=N o e - t onde, N o = nº de átomos radioativos em t=o (início do processo) N = nº de átomos ainda não desintegrados após o tempo t = constante de decaimento (característica de cada elemento)

19 UFRN/PEP/CEST Higiene do Trabalho: Radiação RADIAÇÃO IONIZANTE b) Meia vida Física => intervalo de tempo ´T´ para o qual os núcleos existentes decaem para a metade. Tomando, N = N o /2 T = 0,693/ c) Vida média t => estimativa do tempo de desintegração do núcleo E=1/ como vimos que = 0,693/ T E = 1,443T d) Atividade de uma amostra => velocidade de desintegração dos seus átomos. (-dN / dt) = N = A A = A o e - t Dá a atividade no instante t, sabendo do que a sua atividade no instante t o é A o -

20 UFRN/PEP/CEST Higiene do Trabalho: Radiação RADIAÇÃO IONIZANTE INTERAÇÃO DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA –Sempre que a radiação interage com a matéria Perda total ou parcial de energia por parte da radiação. Ionização e/ou excitação da matéria –A radiação pode interagir com: Elétron Núcleo Campo Elétrico: elétron,núcleo –Quanto a interação, a radiação pode ser: Absorvida Espalhada Elasticamente Espalhada inelasticamente

21 UFRN/PEP/CEST Higiene do Trabalho: Radiação RADIAÇÃO IONIZANTE –Efeitos físicos da interação radiação-matéria Efeito Fotoelétrico: absorção da radiação pelos elétrons Efeito Compton: Espalhamento inelástico da radiação pelos elétrons Produção de pares: absorção da radiação com a emissão de um par elétron-íon. ABSORÇÃO DA RADIAÇÃO NOS TECIDOS –Efeitos: Fotoelétrico Compton Produção de pares:

22 UFRN/PEP/CEST Higiene do Trabalho: Radiação RADIAÇÃO IONIZANTE A ocorrência desses efeitos é função da Energia de radiação incidente além do coeficiente de absorção e da natureza do material absorvente. E (Mev) EF Compton P. Pares Total I = I o e - x coeficiente de absorção x = Espessura do material absorvedor I = Intensidade de radiação transmitida no meio I o = Intensidade inicial 1 Mev = 1.602x10 -7 Joule

23 UFRN/PEP/CEST Higiene do Trabalho: Radiação RADIAÇÃO IONIZANTE Half Valor Layer (HVL) = Espessura do absorvedor necessária para reduzir a radiação incidente I pela metade. I = I o / 2 X = 0,693 / -

24 UFRN/PEP/CEST Higiene do Trabalho: Radiação RADIAÇÃO IONIZANTE 90% da exposição à radiação de fontes artificiais, são resultantes de aplicações médicas e dentárias Fontes e intensidades médias de exposição humana à radiação Fontes Naturais: Cósmica Terrestre (exposição externa) Terrestre (radionuclídeos internamente depositadas) Mrad / ano Fontes Artificiais: Diagnóstico de Raios-X Teste de armamentos Usinas geradoras de energia Ocupacional 70 < TOTAL

25 UFRN/PEP/CEST Higiene do Trabalho: Radiação RADIAÇÃO IONIZANTE EFEITOS DA RADIAÇÃO –Primeiros conhecimentos (Raios-X, 1895) Queimaduras na pele; Queda de cabelos; Úlceras crônica; Câncer –Primeiras experiências comprovaram que a exposição a radiação pode provocar: Esterelidade; Mudanças na composição do sangue; Outros sintomas complexos devido à radiação aguda.

26 UFRN/PEP/CEST Higiene do Trabalho: Radiação RADIAÇÃO IONIZANTE –Efeitos biológicos - Existem algumas normas para estudo desses efeitos FONTE - Se a fonte é externa ao corpo - Se a fonte é interna ao corpo DOSAGEM - Grandes doses em curto tempo (~dias) - Pequenas doses em longo tempo (~anos) SURGIMENTO DO EFEITO - Imediatos (exposição aguda) - Retardados Somáticos Genéticos

27 EFEITOS BIOLÓGICOS DEVIDO A EXPOSIÇÃO AGUDA –D~100 R Nenhum sintoma clínico –D~300 R Vômitos, náuseas, etc - síndromes. –D~500 R Fatal em 50% dos casos observador –D~1.000 R Fatal em 100% dos casos Em casos de: –2.000

28 UFRN/PEP/CEST Higiene do Trabalho: Radiação RADIAÇÃO IONIZANTE EFEITOS BIOLÓGICOS RETARDADOS –Somáticos –Genéticos EFEITOS SOMÁTICOS: –Leucemia e outros tipos de câncer –Catarata –Tendência de redução do tempo de vida EFEITOS GENÉTICOS - Mutações recessivas de gens: –Os descendentes do encontro de Gens igualmente mutilados, terão mutações físicas hereditárias, com mudanças nas suas características individuais.

29 UFRN/PEP/CEST Higiene do Trabalho: Radiação RADIAÇÃO IONIZANTE EXPOSIÇÃO OCUPACIONAL À RADIAÇÃO –Grupos ocupacionais Trabalhadores de reatores nucleares e aceleradores de partículas Medicina nuclear Raios-X, etc. –Por lei, existem limites de exposição que não podem ser excedidos para os grupos ocupacionais. Estes limites são conhecidos como Dose Máxima Permissível (DMP) e são estabelecidos para diferentes grupos e para órgãos específicos do corpo. –PORTANTO: A DMP é a dose de radiação que é recebida em 50 anos de trabalho e que é esperada não causar nenhum dano ao trabalhador.

30 UFRN/PEP/CEST Higiene do Trabalho: Radiação RADIAÇÃO IONIZANTE –A DMP básica é aquela para exposição acumulada. –DMP = 5(N - 18) Rems onde, N = idade em anos, com um limite máximo de mRems / ano. DMP PARA EXPOSIÇÃO NÃO OCUPACIONAL (População) Média da população0.17 rem em qq. ano Um indivíduo na população0.50 rem em qq. ano Estudantes0.10 rem em qq. ano Família de pacientes exposto à radiação 0.5 rem em qq. Ano 5.0 rem em qq. Ano Abaixo de 45 anos Acima de 45 anos

31 UFRN/PEP/CEST Higiene do Trabalho: Radiação RADIAÇÃO IONIZANTE DMP PARA EXPOSIÇÃO OCUPACIONAL Exposição ocupacional do corpo inteiro 5 rems / ano Pele15 rems em qq. ano Mãos75 rems em qq. ano Antebraços Limite anual prospectivo Limite anual retrospectivo10-15 rem / ano Outros órgãos, tecidos Mulheres férteis (c/ respeito ao feto). 30 rems em qq. ano 15 rems em qq. ano 0.5rems no período de gestação

32 UFRN/PEP/CEST Higiene do Trabalho: Radiação RADIAÇÃO IONIZANTE EXAMES MÉDICOS Mamografia (xeroradiog.) Mamografia (dir. filme) Dental Abdômen 3041Tórax Espinha Lombar Espinha Sacro-Lombar Espinha Cervical Crânio DOSE RECOMENDADA (mRad) DOSE MÉDIA (mRad) TIPO DE EXAME MEDIDAS DE CONTROLE –CIPR – Com. Internacional de Proteção Radiológica –CNEN – Com. Nacional de Energia Nuclear

33 UFRN/PEP/CEST Higiene do Trabalho: Radiação RADIAÇÃO IONIZANTE MEDIDAS DE CONTROLE –CIPR (Conselho Internacional de Proteção Radiológica) - padroniza universalmente as Doses Máximas Permissíveis. –CNEN (Comissão Nacional de Energia Nuclear) no Brasil, controla e fiscaliza as recomendações através do DIMN (Departamento de Instalações de Materiais nucleares)

34 UFRN/PEP/CEST Higiene do Trabalho: Radiação RADIAÇÃO IONIZANTE NORMAS DE SEGURANÇA: –Operador de radiação: se a dose não for previamente conhecida (em qualquer período) admiti-se que o mesmo tenha recebido uma DMP igual ao período em que já trabalhou. –Dose acidental: uma dose D = 25 rems. Só pode ser recebida uma vez na vida –Dose de emergência: uma dose D = 12 rems. Só pode ser recebida uma vez na vida –Exposição de crianças (até 16 anos): D limite = 1.5 rem/ano

35 UFRN/PEP/CEST Higiene do Trabalho: Radiação RADIAÇÃO IONIZANTE –Dose genética para população: não deve exceder 5 rems em 30 anos. SISTEMA DE CONTROLE FÍSICO –Dispositivos de Radioproteção Manter-se afastado das fontes Barreiras de proteção (primária, vazamento, dispersa) –Funcionamento e uso correto dos equipamentos –Medidas dos níveis de radiação: uso de dosímetros Monitoração Pessoal Contaminação ambiental –Sinalização Convencional nas áreas de Riscos. Áreas de acesso permitido Áreas de acesso limitado

36 UFRN/PEP/CEST Higiene do Trabalho: Radiação RADIAÇÃO IONIZANTE –Símbolo indicativo de área sujeita a radiação ionizante


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