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CONCEITOS DE RADIAÇÃO
IONIZANTE E NÃO IONIZANTE.
Docente: Thassiany Sarmento
Faculdade Mauricio de Nassau – FMN
Curso 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 IONIZANTES
Tipos de
radiação
Fonte Descrição Energia Perigos Proteção
necessária
Penetração
em tecidos
Raios-X Aparelho
raios-X
Radiação
Eletromagnética
50 a 300
keV
Perigosa
penetrant
e
Poucos mm
de chumbo
Poucos mm
até vários cm
Raios-gama Radioisótopos
ou Reatores
nucleares
Radiação
Eletromagnética
Acima
vários
MeV
Perigosa
muito
penetrant
e
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 Radioisóto
pos
Núcleo do He
ionizado
muito
pesadamente
2 a 9 MeV Muito
perigosa
internament
e
proteção fina
de papel
Poucos mm
Prótons e
Dêuterons
Reatores
nucleares
ou
acelerador
es
Núcleo do H Acima de
vários GeV
Muito
perigosa
Muitos cm
de água ou
parafina
até vários cm
Luz Ultra
violeta
Lâmpadas
UV.
Radiação
eletromagnét
ica
Poucos eV Menos
perigosa
pouco
penetrante
proteção
grossa de
papel
Fração de
mm
PRINCIPAIS RADIAÇÕES IONIZANTES
Fontes
radioativas
Papel Alumínio Chumbo Concreto
Barrando 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;
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INFRA-VERMELHO
• Ocorrência:
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• Efeitos:
– Térmico (queimaduras na pele);
– Produção de Catarata (Exposições Crônicas);
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ULTRA-VIOLETA
• UVA: 320 – 400 nm;
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• Ocorrências:
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ULTRA-VIOLETA
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• Raios cósmicos;
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• 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;
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• Classificação quanto ao tipo de material:
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• Classificação segundo o seu potencial de provocar
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devem ser olhados diretamente;
– Classe II: visíveis de baixa energia, com limite superior de 4
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Radiações ionizantes e não ionizantes: conceitos e classificação

  • 1. CONCEITOS DE RADIAÇÃO IONIZANTE E NÃO IONIZANTE. Docente: Thassiany Sarmento Faculdade Mauricio de Nassau – FMN Curso de Radiologia Componente curricular: Imaginologia
  • 2. CLASSIFICAÇÃO DAS RADIAÇÕES Radiação ionizante Radiação não ionizante Diferença: Energia DOIS GRANDES GRUPOS:
  • 3. 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;
  • 4. • 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
  • 5. PRINCIPAIS RADIAÇÕES IONIZANTES Tipos de radiação Fonte Descrição Energia Perigos Proteção necessária Penetração em tecidos Raios-X Aparelho raios-X Radiação Eletromagnética 50 a 300 keV Perigosa penetrant e Poucos mm de chumbo Poucos mm até vários cm Raios-gama Radioisótopos ou Reatores nucleares Radiação Eletromagnética Acima vários MeV Perigosa muito penetrant e 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
  • 6. Tipos de radiação Fonte Descrição Energia Perigos Proteção necessária Penetração em tecidos Partículas Alfa Radioisóto pos Núcleo do He ionizado muito pesadamente 2 a 9 MeV Muito perigosa internament e proteção fina de papel Poucos mm Prótons e Dêuterons Reatores nucleares ou acelerador es Núcleo do H Acima de vários GeV Muito perigosa Muitos cm de água ou parafina até vários cm Luz Ultra violeta Lâmpadas UV. Radiação eletromagnét ica Poucos eV Menos perigosa pouco penetrante proteção grossa de papel Fração de mm PRINCIPAIS RADIAÇÕES IONIZANTES
  • 7. Fontes radioativas Papel Alumínio Chumbo Concreto Barrando a radiação Arte – W.A.S    n
  • 8. • 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
  • 10. • 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.
  • 11. 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: .
  • 12. • 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.
  • 13. 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.
  • 14. 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:
  • 15. 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;
  • 16. EFEITOS DA RADIAÇÃO SOBRE O CORPO HUMANO
  • 17. 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);
  • 18. 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.
  • 19. • 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
  • 20. RAIOS X • Cargas aceleradas geram radiação eletromagnética; • Elétrons de alta velocidade que são freados por colisão emitem Raio-x; • Produção: – Gerador de Elétrons; – Acelerador.
  • 21. • 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
  • 22. – 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:
  • 23. 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.
  • 24. • 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
  • 25. 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.
  • 26. 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.
  • 27. 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.
  • 28. • 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
  • 29. • Influências: – Tempo; – Latitude; – Altitude; – Cobertura de nuvens; – Vento. ULTRA-VIOLETA
  • 30. • 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
  • 31.
  • 32.
  • 33. • 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
  • 34. • 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
  • 35.