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Apresentação biofísica da radioatividade

O documento descreve a história da descoberta da radioatividade e dos principais tipos de radiação emitida por elementos radioativos, incluindo partículas alfa, beta e radiação gama. Também aborda os usos da radiação em medicina, como radiografia, tomografia computadorizada, ressonância magnética e tratamentos como radioterapia e braquiterapia.

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Apresentação biofísica da  radioatividade
1895 – Wilhelm Conrad Roengten descobre
a radiação X
1896 – Antoine Henri Bequerel descobriu
que determinado material emitia radiações
espontâneas – radioatividade natural
Em 1898 o casal Curie descobre o elemento
radioativo Polônio e, em 1903, o Rádio
Algum tempo depois, Ernest Rutherford e
Frederic Soddy demonstraram que ocorre
uma transmutação de elementos no
processo radioativo.
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Com a utilização
de um campo
magnético, foram
identificados três
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emitida por
elementos
radioativos: a
partícula , a
partícula  e a
radiação .
É constituída por 2 prótons e 2 nêutrons
(núcleo de hélio).
Quando um núcleo emite uma partícula
alfa, seu número atômico fica reduzido
de duas unidades, e seu número de
massa, de quatro unidades.
O urânio-238 é um emissor alfa. Com a
emissão de uma partícula alfa, o urânio-
238 transforma-se no elemento tório-
234.
Pode ser um elétron ou um pósitron
(partícula elementar que possui a mesma
massa do elétron, mas carga elétrica
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No decaimento beta negativo, o número
atômico aumenta de uma unidade e no
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  • 2. 1895 – Wilhelm Conrad Roengten descobre a radiação X 1896 – Antoine Henri Bequerel descobriu que determinado material emitia radiações espontâneas – radioatividade natural Em 1898 o casal Curie descobre o elemento radioativo Polônio e, em 1903, o Rádio Algum tempo depois, Ernest Rutherford e Frederic Soddy demonstraram que ocorre uma transmutação de elementos no processo radioativo.
  • 4. Com a utilização de um campo magnético, foram identificados três tipos de radiação emitida por elementos radioativos: a partícula , a partícula  e a radiação .
  • 5. É constituída por 2 prótons e 2 nêutrons (núcleo de hélio). Quando um núcleo emite uma partícula alfa, seu número atômico fica reduzido de duas unidades, e seu número de massa, de quatro unidades. O urânio-238 é um emissor alfa. Com a emissão de uma partícula alfa, o urânio- 238 transforma-se no elemento tório- 234.
  • 6. Pode ser um elétron ou um pósitron (partícula elementar que possui a mesma massa do elétron, mas carga elétrica positiva. No decaimento beta negativo, o número atômico aumenta de uma unidade e no decaimento beta positivo, o número atômico diminui de uma unidade – em ambos os casos o número de massa não é alterado.
  • 7. Os raios gama são ondas eletromagnéticas. Quando um núcleo emite uma radiação gama, o número atômico e o número de massa não sofrem alteração Não possuem massa e são extremamente energéticos.
  • 9. Em 1895, Wilhelm Conrad Roengten, usando um tubo com vácuo, um filamento incandescente e alta voltagem, acelerou os elétrons emitidos do filamento. Ao atingir a tela do tubo, grande parte da energia desses elétrons era transformada em energia térmica, mas uma parte se transformava em energia radiante. A radiação emitida, muito mais penetrante do que a luz, não era percebida pelo olho humano, mas podia sensibilizar uma chapa fotográfica.
  • 11. Primeira radiografia, da mão da esposa de Roentgen, com seu anel de casamento.
  • 12.  É o tempo necessário para a atividade de um elemento radioativo ser reduzida à metade da atividade inicial.
  • 14. Partículas alfa – em relação ao tecido humano, sua penetração é de décimos de centímetros, não constituindo riscos para a saúde. Mas a ingestão ou a inalação de partículas alfa podem acarretar sérios problemas à saúde. Partículas beta – em relação ao tecido humano, os efeitos se limitam à pele. À semelhança das partículas alfa, quando ingeridas, as partículas beta são extremamente perigosas.
  • 15. Raios X – Permite importantes diagnósticos médicos. A exposição excessiva aos raios X é danosa aos tecidos humanos. Pode provocar lesões, manchas de pele e até câncer. Raios gama – São muito utilizados no combate ao câncer, pois podem destruir células com má formação. A interação dos raios gama com os tecidos humanos pode provocar mutações celulares.
  • 16.  Queda repentina da potência do reator  Aumento na pressão do núcleo do reator  Explosão do núcleo do reator  Liberação de produtos radioativos por 2 semanas IRRADIAÇÃO  externa (chuva)  interna  ingestão (água e alimentos)
  • 17. CONSEQUÊNCIAS  1018 Bq  89,90Sr, 103,106Ru, 131I, 134, 137Cs, 239Np, 138Pu  fragmentos quentes - altura de 1 km  metades dos produtos da emissão - área de 60 km  Europa 10 milhões de km2  2 óbitos - trabalhadores próximos à instalação TÉCNICOS  350 pessoas - 12 horas  84 irradiação aguda externa (g/b)  roupas - água radioativa  chuva  8 pessoas morreram - 1a semana danos na pele danos hematológicos danos gastrointestinais
  • 18. POPULAÇÃO  203 pessoas expostas  31 pessoas morreram  13 pessoas sofreram transplante de MO 6 sobreviveram ao tratamento MONITORAÇÃO  alimentos num raio de 30 km  leite - 37x103 Bq/L de 131I  vegetais - 3,7x105 Bq/L de 137Cs  Princípio ALARA: doses devem ser mantidas tão baixas quanto razoavelmente exeqüível
  • 19.  137Cs - b e g - T1/2: 30 anos  fonte com 50.875 GBq ou 1.375 Ci  fonte de radioterapia - pó aglomerado HISTÓRICO  13.09.1987- fonte foi removida do Instituto Goiano de Radioterapia (IGR) rompimento da fonte  14.09.1987- RSA (22 anos) - vômito WMP - vômitos, náusea, diarréia, inchaço nas mãos  19.09.1987- DAF (36 anos) - comprou o cabeçote IBS (22 anos) e AAS (18 anos) - manuseiam a fonte FATAL
  • 20.  21.09.1987- DAF leva para a sala de sua casa distribui os fragmentos da cápsula - MGF (28 anos) - náusea, vômitos e diarréia FATAL  23.09.1987- WMP - é internado  24.09.1987- IAP (irmão de DAF) leva os fragmentos para casa, LNF (6 anos) ingere o pó de césio  28.09.1987 - MGF e GGS (21 anos) levam a fonte para a vigilância sanitária de ônibus coletivo por 30 minutos.  GGS carrega a fonte no ombro (queimaduras)  29.09.1987 - físico confirma ser material radioativo Detectável 5 - 6 quadras antes,Comunica o fato a CNEN que procura localizar a proveniência da fonte
  • 21.  30.09.1987- Chega o diretor de fiscalização da CNEN  As pessoas são alojadas em um estádio olímpico para alimentação especial e triagem das pessoas  Descontaminação incial (roupas, pele -água, sabão vinagre, pedra-pome)  Casos mais graves de contaminação e com lesões graves visíveis - Hospital Geral de Goiânia (HGG)  Hemograma das pessoas  01.10.1987 - 6 pacientes são removidos para o Hospital Naval Marcílio Dias (RJ)
  • 22. AÇÕES INICIAIS  Radioacidentados - HGG  busca das áreas contaminadas  evacuação e isolamento das áreas  divulgação pela imprensa  atendimento e triagem das pessoas que se dirigiam ao estádio  rastreamento aéreo (descoberta de mais um ponto)-detector EXPOSIÇÕES  externa  externa e interna  comercialização de material contaminado  contato pessoal  circulação de animais contaminados  circulação de ferramentas contaminadas  ação ambiental ( vento e chuva)
  • 23. LOCALIZAÇÃO DA ATIVIDADE  67 km2 de área foi monitorada nos 1os dias (manual, carros, helicópteros)  7 pequenos sítios (100 m de raio cada) foram isolados  42 sítios contaminados significantemente foram identificados REGIME DE MONITORAMENTO  112.000 pessoas  cédulas em circulação  frota de ônibus  suprimento de água e produção local
  • 24. MEDIDA DEFENSIVA E AÇÕES  200 pessoas evacuaram 41 casas  85 casas  descontaminação significante  7 casas demolidas  3.500 toneladas de lixo radioativo foi monitorado 575 profissionais, técnicos, voluntários 6 meses de duração
  • 25. AÇÕES POSTERIORES  Tratamento das vítimas tempo controlado para atendimento médico atividade da fonte  descontaminação da área  armazenamento de rejeitos  avaliação do meio ambiente  rastreamento terrestre
  • 26.  As células quando expostas à radiação sofrem ação de fenômenos físicos, químicos e biológicos.  A radiação interage somente com os átomos presentes nas células denomina-se ionização.
  • 27.  Fenômeno Físico: ionização e excitação dos átomos.  Fenômeno Químico: ruptura das ligações entre os átomos.  Fenômeno Biológico: altera as funções específicas das células.
  • 28.  Nem todas as células vivas tem sensibilidade à radiação, isto significa que diferentes sistemas celulares têm sensibilidades diferentes.  Assim também refere-se aos órgãos do corpo humano que está relacionada ao tipo de célula que os compõem.  Sistema celular muito sensível é o tumor maligno e o embrião em desenvolvimento.
  • 29.  Altas doses de radiação em breve intervalos de tempo. Efeitos:  Perda de cabelo;  Esterilidade;  Cataratas;  Síndrome aguda de radiação;
  • 30.  Baixas doses de Radiação num período de tempo mais extenso. Efeitos:  Genéticos;  Somáticos;  In-Utero;
  • 31. Radiologia  é a parte da ciência que estuda órgãos e/ou estruturas através da utilização dos raios-x  Radiologia / Ecografia / Tomografia computadorizada / Ressonância Nuclear Magnética / Densitometria Medicina Nuclear  é a parte da ciência que estuda a função de órgãos e/ou estruturas através da utilização de ions radioativos Medicina Nuclear / Densitometria Radioterapia  Radioterapia é uma especialidade médica focada no tratamento oncológico utilizando radiação
  • 33.  A radioterapia é um tratamento no qual se utilizam radiações para destruir ou impedir que as células de um tumor aumentem. Estas radiações não são vistas e durante a aplicação não se sente nada. A radioterapia pode ser usada em combinação com a quimioterapia ou outros recursos usados no tratamento dos tumores.
  • 34. Metade dos pacientes com câncer são tratados com radiações. Quando não e possível obter a cura, a radioterapia pode contribuir para a melhoria da qualidade de vida. As aplicações diminuem o tamanho do tumor, o que alivia a pressão, reduz hemorragias, dores e outros sintomas, proporcionando alívio aos pacientes
  • 35. 1) Radioterapia externa: São feitas através de aparelhos que ficam afastados do paciente. 2) Radioterapia de contato: É aplicado por meio de aparelhos que ficam em contato com o organismo do paciente.
  • 36.  Diarréia  Dor ao urinar  Cansaço ou fadiga  Perda de apetite e dificuldades de ingerir alimentos  Boca seca (xerostomia)
  • 37. É uma forma de radioterapia em que materiais radioativos são importantes nas proximidades do tumor. A palavra Braquiterapia origina – se do grego ( brachys = junto, próximo ) e define uma modalidade de tratamento em que doses de radiação são liberadas para atacar as células tumorais.
  • 38. 1) Braquiterapia: Na Braquiterapia, a radiação tem origem nos materiais radioativos colocados no interior do corpo, perto do tumor. Essa proximidade permite que alta doses de radiação sejam liberadas para atacar o tumor. A radiação fica restrita á região, não afetado órgão mais distantes .
  • 39. 2) Radioterapia externa: A fonte de radiação é geralmente um acelerador linear, que emite feixes de raios que alcançam o tumor após atravessar diferentes tecidos.Dessa forma, órgãos e tecidos sadios, situados no trajeto dos raios estão sujeitos aos efeitos da redação. Comparada à radioterapia externa, a Braquiterapia permite aplicar doses maiores, em intervalos de tempo menores e a volumes mais restritos.
  • 41.  Na Braquiterapia com alta de dose, o material radioativo permanece por poucos minutos no interior do organismo,tempo suficiente para a liberação da dose ideal de radiação.  Na radioterapia com baixa taxa de dose, a fonte de radiação deve ser mantida no interior do corpo durante um período mais prolongado, geralmente por dias, ou implantada definitivamente.
  • 43.  Função: conseguir de maneira menos invasiva possível, uma imagem nítida do interior do corpo para análise posterior.  Raio X:  Tomografia Computadorizada:  Ressonância Magnética:
  • 49. PRINCÍPIO DA MEDICINA NUCLEAR - FISIOLÓGICO Material radioativo
  • 51. DEFINIÇÃO: “A Medicina Nuclear é a especialidade que se ocupa do diagnóstico, tratamento e investigação médica mediante o uso de radioisótopos como fontes radioativas abertas.”
  • 52. A Medicina Nuclear possibilita aplicações médicas tão diversas como:  – o estudo da morfologia de um órgão  – a evolução de uma função fisiológica  – a análise de um componente biológico  – o tratamento de um processo patológico
  • 53. • As substâncias radioativas utilizadas em Medicina Nuclear são chamadas de traçadores porque sua passagem pelo corpo humano pode ser acompanhada externamente por meio de equipamentos especiais. • Os isótopos radioativos que existem na natureza, são chamados de isótopos naturais.
  • 55.  "A Medicina Nuclear está para a Fisiologia como a Radiologia para a Anatomia”
  • 56.  São substâncias emissoras de radiação utilizadas na medicina nuclear para radioterapia e para exames de diagnóstico por imagem;  Não possuem ação farmacológica.
  • 57.  Radiofármacos de Perfusão ou de 1° geração: São os radiofármacos que são transportados no sangue e atingem o órgão alvo na proporção do fluxo sanguíneo;  Radiofármacos Específicos ou de 2° geração: Os radiofármacos ditos específicos contêm molécula biologicamente ativa, que se liga a receptores celulares e que deve manter a sua bioespecificidade mesmo após ligação ao radionuclídeo.
  • 58.  Tecnécio-99-metaestável: É um radionúclido artificial, criado pelo homem;  Iodo-123 ou Iodo -131: Importantes no estudo da Tiroideia;  Tálio-201: Tem propriedades químicas semelhantes ao Potássio, tendo sido utilizado durante muitos anos para imagiologia cardíaca (integrava a bomba de sódio-potássio);  Gálio-67: Tem propriedades semelhantes ao íon Ferro. É utilizado em estudos de Infecção e em Oncologia;  Índio-111: Semi-vida 3 dias. É um emissor de radiação gama de média energia;  Xenon -133 e Cripton-81m: Gases nobres radioactivos que podem ser usados na cintigrafia de ventilação pulmonar;  Flúor -18: Emite positrões. É usado no exame PET.
  • 59.  Um objeto ou o próprio corpo, quando irradiado (exposto à radiação) por uma fonte radiativa, NÃO FICA RADIOATIVO.  É muito comum confundir-se irradiação com contaminação. A contaminação se caracteriza pela presença de um material indesejável em determinado local. A irradiação é a exposição de um objeto ou de um corpo à radiação.