O documento discute as interações da radiação com a matéria, incluindo os processos de ionização, excitação e interação com partículas como elétrons, raios-X, gama e nêutrons. Também aborda os efeitos biológicos da radiação e as escalas de tempo dos danos causados.
200610201944550.2 aula interacao da radiacao com a materiaacacioandrade
O documento descreve as interações da radiação com a matéria em diferentes escalas de tempo, incluindo os processos físicos, químicos e biológicos. Ele explica como raios X, raios gama e partículas carregadas interagem por ionização ou excitação e os principais efeitos competitivos como efeito fotoelétrico, efeito Compton e produção de pares. Também descreve os efeitos estocásticos e não estocásticos da radiação e a escala do tempo do dano causado pela rad
1) A radioatividade é um fenômeno natural ou artificial no qual algumas substâncias emitem radiações que podem impressionar placas fotográficas, ionizar gases e atravessar corpos opacos.
2) As principais radiações emitidas são partículas alfa, beta e raios gama, que têm diferentes propriedades de ionização e capacidade de penetração.
3) A radioatividade pode ser natural, encontrada em elementos na natureza, ou artificial, induzida por transformações nucleares.
O documento discute como a deposição de energia radiante varia de acordo com o tipo de radiação, e como isso afeta a eficácia biológica relativa. A transferência linear de energia ideal que maximiza a eficácia biológica é aquela onde a separação média entre eventos de ionização coincide com o diâmetro da hélice do DNA. Vários fatores, como o tipo de radiação, dose e taxa de dose, influenciam a eficácia biológica relativa.
Este documento contém 8 questões sobre radiação e interação de radiação com a matéria. As questões abordam tópicos como atividade de radionuclídeos, meia-vida, emissão de partículas alfa e beta, raios gama, raios-X, efeito fotoelétrico, efeito Compton e produção de pares.
O documento discute os princípios básicos da física nuclear e da medicina nuclear, incluindo a estrutura do átomo, tipos de radiação, decaimento radioativo, interação da radiação com a matéria, fontes de radiação, produção de radioisótopos, aplicações em diagnóstico e tratamento, e efeitos da radiação.
Aula 2022 01 Fisica 3.2- Interacao com a Materia -Rad direta.pptxMatiasPugaSanches
O documento descreve as interações das radiações diretamente ionizantes com a matéria, incluindo os processos de ionização, excitação e frenamento das partículas carregadas em um material, bem como conceitos como poder de frenamento, transferência de energia linear e ionização específica.
- O documento discute fundamentos sobre energia nuclear e contaminação radioativa, abordando tópicos como reações nucleares de fissão e fusão, irradiação, contaminação radioativa e exposição a radiação.
- É dividido em três partes, tratando inicialmente dos conceitos básicos, em seguida do funcionamento de usinas nucleares e por fim do acidente nuclear de Fukushima.
- O objetivo é esclarecer conceitos relacionados à energia nuclear de forma a contrabalancear o catastrofismo propagado pela mídia sobre
O documento discute conceitos-chave sobre radioatividade e radiação, incluindo: 1) A propriedade da radioatividade envolve a emissão de partículas e radiação por núcleos instáveis para se tornarem estáveis; 2) Existem diferentes tipos de radiação, incluindo alfa, beta e gama; 3) A meia-vida é o tempo necessário para que a quantidade de uma amostra radioativa seja reduzida à metade.
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1) A radioatividade é um fenômeno natural ou artificial no qual algumas substâncias emitem radiações que podem impressionar placas fotográficas, ionizar gases e atravessar corpos opacos.
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O documento resume os principais conceitos da física básica das radiações, incluindo a classificação das radiações em diretamente e indiretamente ionizantes, as origens da radiação ionizante, definições básicas da estrutura atômica, modelos atômicos de Rutherford e Bohr, propriedades da radioatividade, formas de decaimento radioativo, interações elétricas de radiações com a matéria, atenuação de feixes de fótons e os principais tipos de interação de fótons.
R1) O documento discute as propriedades e efeitos biológicos da radiação ionizante, incluindo sua capacidade de ionizar átomos e causar danos celulares.
R2) São descritas as principais fontes de radiação, como tubos de raios-X, reatores nucleares e radionuclídeos, que emitem partículas de forma espontânea com uma taxa que decai exponencialmente ao longo do tempo de decaimento radioativo.
R3) A radiação ionizante pode causar danos
O documento discute as origens das radiações eletromagnéticas e ionizantes. Ele explica que estas radiações são produzidas por processos de transição que ocorrem no núcleo ou nas camadas eletrônicas dos átomos, ou pela interação de outras radiações ou partículas com o núcleo ou átomo. Algumas origens específicas discutidas incluem raios-X característicos, raios-X de frenamento, transições nucleares, e radiação de aniquilação.
O documento resume conceitos fundamentais da física nuclear, incluindo: 1) a descoberta do núcleo atômico por Rutherford através de experimentos com partículas alfa; 2) propriedades nucleares como número de prótons, nêutrons e massa atômica; 3) decaimento radioativo e sua aplicação na datação de materiais.
Este documento apresenta conceitos básicos sobre espectrometria UV-Vis, incluindo:
1) Definições de termos como espectrometria, métodos espectroscópicos e regiões espectrais;
2) Propriedades da radiação eletromagnética como comprimento de onda e frequência;
3) Processo de absorção da radiação e a Lei de Beer-Lambert que relaciona absorbância com concentração e caminho óptico.
O documento descreve os principais parâmetros da radiação eletromagnética, incluindo sua natureza ondulatória e corpuscular. Detalha características como período, frequência, comprimento de onda e espectro eletromagnético, além de descrever como a radiação interage com a matéria através de absorção.
O documento discute física nuclear e reações nucleares. Aborda conceitos como valor Q de uma reação, leis de conservação em reações nucleares, tipos de reações como fissão e captura radiativa, e fontes de nêutrons como reatores nucleares.
Aula 2022 01 Fisica 3.1- Interacao com a Materia -Rad indireta.pptxMatiasPugaSanches
A interação da radiação com a matéria pode ocorrer através de ionização, excitação, ativação ou radiação de frenamento. A ionização envolve a remoção de elétrons dos átomos, deixando-os com carga positiva. A excitação envolve a promoção de elétrons a níveis de energia mais altos nos átomos. A ativação do núcleo pode envolver reações nucleares ou processos radioativos que liberam energia eletromagnética.
Curso de eletrônica apresentado no Hackerspace Uberlândia - MGevandrogaio
O documento apresenta conceitos básicos de eletrônica digital e representação de números, incluindo prefixos numéricos e operações com números. Explica a noção de corrente elétrica, tensão, resistência e leis de Ohm, além de apresentar exemplos de circuitos elétricos e componentes como resistores.
O documento descreve a evolução da radiologia convencional desde os métodos iniciais de diagnóstico até os equipamentos atuais. Começa com os métodos antigos de diagnóstico clínico e a descoberta dos raios X no século 19, que permitiu o desenvolvimento da radiologia. Explica então os componentes básicos dos aparelhos de raios X convencionais atuais, como o tubo, a ampola, o cátodo, o ânodo e os filtros.
O documento discute os conceitos de radioatividade e energia nuclear, incluindo: 1) O que é radioatividade e suas características; 2) Os principais tipos de radiação - partícula alfa, beta e gama - e suas propriedades; 3) Breve histórico da descoberta da radioatividade; 4) Aplicações da radioatividade incluindo irradiação de alimentos e radioterapia.
O documento descreve as propriedades e classificação das radiações, incluindo radiação ionizante e não ionizante. Detalha os tipos de radiação como alfa, beta, gama, nêutrons e pósitrons, além de explicar os processos de decaimento nuclear como decaimento alfa e beta. Também aborda conceitos como meia-vida e séries radioativas.
O documento discute vários tópicos relacionados a radiação e energia nuclear, incluindo tipos de radiação atômica, reações nucleares de fissão e fusão, medidas de radiação, radiação natural, meia-vida, aplicações de radiação, enriquecimento de urânio, usinas nucleares, acidentes nucleares e seus efeitos na saúde humana.
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O documento discute a radiação ionizante e suas aplicações na indústria. Ele explica que a radiação ionizante pode ionizar átomos ou excitar elétrons através da interação com partículas altamente energéticas ou ondas eletromagnéticas. As principais fontes industriais são irradiadores de raios gama e aceleradores de elétrons. A radiação é usada para ensaios não destrutivos, modificação de polímeros e esterilização de produtos.
O documento discute o conceito de radioatividade, como foi descoberto e seus principais tipos. A radioatividade ocorre quando há instabilidade no núcleo atômico, levando à emissão de partículas. Foi descoberto no século 19 por cientistas como Röntgen, Becquerel e Curie. As principais radiações são alfa, beta e gama, que diferem em velocidade, poder de penetração e ionização.
O documento discute vários tópicos relacionados à física nuclear e suas aplicações pacíficas. Ele aborda a estrutura do átomo, reações nucleares, tipos de radiação, energia nuclear, usinas nucleares, radioterapia e outras aplicações da física nuclear em medicina e outros campos. O documento também discute os riscos da energia nuclear e possíveis soluções para o lixo radioativo e acidentes nucleares.
O documento discute a física por trás da formação de imagens radiográficas. Explica que os raios-X são formados quando elétrons de alta velocidade atingem o alvo do tubo de raios-X. Detalha os componentes do tubo de raios-X, incluindo o cátodo, o ânodo e o vácuo, e como eles interagem para gerar os raios-X. Também descreve os diferentes tipos de radiação gerados e como a intensidade e energia dos raios-X afetam a qual
O documento discute as propriedades e fontes de radiação, incluindo radiação eletromagnética e corpuscular. É apresentada a classificação das radiações em radiação alfa, beta e gama, assim como seus mecanismos de produção e interação com a matéria. Também são descritas as principais fontes naturais e artificiais de radiação, com ênfase em radioisótopos.
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2. Interação da radiação com a matéria
Radiação
Ionização: remoção completa de um ou mais
elétrons de valência
Excitação: os elétrons são levados a níveis com
energias mais altas
Eletromagnética (raios X e g)
Partículas carregadas (e-, a, d, etc)
Nêutrons
3. Interação com nêutrons
Classificação segundo a energia
lentos 0,03 eV < n < 100 eV
intermediários 100 eV < n < 10 eV
rápidos 10 keV < n < 10 keV
alta energia n > 10 MeV
ou
térmicos n 0,025 eV
epitérmicos 1 eV <n < 100 keV
rápidos n > 100 keV
Interagem por colisão direta com o núcleo
4. Interação com partículas carregadas
Pesadas a, p, d, etc
Leves e
Partículas pesadas tem menor velocidade que um
elétron de mesma energia, portanto ionizarão um
número maior de átomos ao longo de seu percurso que
será aproximadamente linear.
5. Elétrons perdem energia através de uma série de
colisões que defletam do processo original, causando
uma série de ionizações secundárias.
elétron
incidente
absorvedor
6. Interação com raios X e g
Raios g são radiações eletromagnéticas que acompanham
transições nucleares.
Raios X são radiações eletromagnéticas que companham
transições eletrônicas.
Principais processos competitivos
Efeito fotoelétrico
Efeito Compton
Produção de pares
7. Efeito fotoelétrico
Acontece quando a radiação X,
transfere sua energia total para um
único elétron orbital ejetando-o do
átomo com velocidade (processo de
ionização). O processo de troca de
energia pela equação: Ec = h.f - Elig ,
sendo Ec a energia cinética, h.f a
energia do raio X incidente e Elig a
energia de ligação do elétron ao seu
orbital Este elétron expelido do átomo
é denominado fotoelétron e poderá
perder a energia recebida do fóton,
produzindo ionização em outros
átomos
A direção de saída do fotoelétron com
relação à de incidência do fóton, varia
com a energia deste.
8. Efeito Compton
Quando a energia da Radiação X
aumenta, o espalhamento
Compton torna-se mais
freqüente que o efeito
fotoelétrico. O efeito Compton é
a interação de um raio X com
um elétron orbital onde parte da
energia do raio X incidente é
transferida como energia
cinética para o elétron e o
restante é cedida para o fóton
espalhado, levando-se em
consideração também a energia
de ligação do elétron. O fóton
espalhado terá uma energia
menor e uma direção diferente
da incidente.
9. Produção de pares
A produção de pares ocorre somente quando fótons de energia igual ou
superior a 1,02 MeV passam próximos a núcleos de elevado número
atômico. Nesse caso, a radiação X interage com o núcleo e desaparece,
dando origem a um par elétron-pósitron com energia cinética em
diferente proporção. O pósitron e o elétron perderão sua energia
cinética pela ionização e excitação.
10. Energia do fóton nos processos competitivos
20
40
60
80
100
120
Energia do fóton, MeV
0,01 0,05 0,1 0,5 1 5 10 50 100
Efeito fotoelétrico
dominante
Efeito Compton
dominante
Produção de
pares
dominante
11. EFEITOS BIOLÓGICOS DA RADIAÇÃO
ESTOCÁSTICOS
São aqueles cuja probabilidade de ocorrer aumenta com a
dose, sem porém a existência de um limiar de dose.
Exemplos: efeitos hereditários, aparecimento de câncer
NÃO ESTOCÁSTICOS
São aqueles cuja severidade depende da dose e que
apresentam um limiar de dose. Exemplos: mortalidade
animal, distúrbios imunológicos.
12. Energia dos diferentes tipos de radiação
Comprimento de onda Energia do fóton Radiação
(m) (eV)
superior a 3 x 10-1 inferior a 4,1 x 10-6 Ondas de
radiofrequência
3 x 10-1 3 x 10-3 4,1 x 10-6 4,1 x 10-4 Microondas
3 x 10-3 7,6 x 10-7 4,1 x 10-4 1,6 Infravermelha
7,6 x 10-7 4 x 10-7 1,6 3,1 Luz visível
4 x 10-7 10-8 3,1 123,2 Ultravioleta
inferior a 10-8 superior a 123,2 Raios X e g
A-400 320nm
B-320 290 nm
C-290 200nm
13. Escala do tempo do dano da radiação
Estágio Tempo Ação Efeito Proteção e
tratamento
Físico < 10-14 s Deposição de energia
na água – orgânicos e
inorgânicos na
proporção
aproximada das
massas
Excitação dos
compostos e
absorção de
luz
Nenhuma,
somente
blindagem
externa como
prevenção
Físico -
químico
10-14 a
10-12 s
Quebra das ligações:
S-H, O-H, N-H e C-
H.
Transferência de iôns.
Radiólise da água –
radicais livres –
emissão de luz das
moléculas excitadas.
Formação de H2O2
Começa o
dano químico.
Radicais livres
começam a
reagir com os
radicais
metabólicos
normais
Reparo parcial
das ligações por
compostos –SH
presentes.
Alguma
proteção pode
ser dada pela
injeção de
aditivos antes da
irradiação
14. Escala do tempo do dano da radiação
Estágio Tempo Ação Efeito Proteção e
tratamento
Químico 10-12 a
10-7 s
Continua a
reação dos
radicais livres da
água com
biomoléculas.
Quebra da
ligações C-C e C-
N. Radicais
secundários.
Produtos estáveis
começam a
aparecer.
Formação de
produtos tóxicos
Começa o dano
ao RNA e DNA.
Enzimas são
inativadas e
ativadas.
Depleção de –
SH.
Peroxidação de
lipídeos.
Dano em todas
as biomoléculas.
Toxicidade dos
produtos é
iniciada
Proteção parcial
por ‘scavengers’ e
antioxidantes.
Catalase e
glutationa
peroxidase
protegem contra
H2O2.
RSH protege
inativação de
enzimas. Outros
sistemas
enzimáticos
atuam. Terapia
com estes agentes
pode ser útil
15. Escala do tempo do dano da radiação
Químico e
biológico
coincidem
10-7 a
10 s
Radicais
secundários.
Peróxidos
orgânicos.
Hidroperóxiodos
H2O2 continuam a
agir
Muitas reações
bioquímicas são
interrompidas.
Começa reparo do
DNA
Tratamento
pós-irradiação
deveria
começar
Biológico 10 s a
10 h
A maioria das
reações primárias
são completadas.
Reações
secundárias
continuam
Mitose das células é
diminuída. Reações
bioquímicas
bloqueadas.
Rompimento da
membrana celular.
Começa o efeito
biológico
Tratamentos
Estágio Tempo Ação Efeito Proteção e
tratamento
17. UNIDADES
RAD unidade de dose absorvida sendo essa definida pela razão d/ dm, onde
d é a energia média distribuída pela radiação à massa dm.
1 rad = 100 erg/g
GRAY nova unidade de dose absorvida usada em substituição ao rad.
1Gy = 100 rad
ROENTGEN unidade de exposição e está relacionada à habilidade de raios X
ionizarem o ar; para raios X e g, uma exposição de IR resulta
numa dose absorvida de 1 rad em água ou tecido mole.
ELETRON VOLT é a energia adquirida por um elétron ao atravessar uma
diferença de potencial de 1 v.
1 eV= 1,6 x 10-12 J
18. CURIE é uma unidade de taxa de decaimento radioativo de um nuclídeo que
possui 3,7 x 1010 desintegrações/segundo.
1 Ci = 3,7 x 1010 desint./s
MEIA - VIDA tempo médio para que metade dos átomos de um elemento
radioativo decaiam.
T 1/2 = (ln2)/l , onde l é a constante de decaimento
BEQUEREL unidade de atividade
1 bq = 3,7 x 10-10 Ci
ROENTGEN EQUIVALENT MAN unidade de dose que tenta expressar
todos os tipos de radiação numa escala comum.
DREM = DRAD x QF
19. RELAÇÕES DE UNIDADE
DL50/30 (seres humanos): 4 Gy = 400 rad = 4 Sv (para radiação eletromagnética)
1 mSv = 0,1 rem = 0,1 rad = 0,1 cGy (para radiação eletromagnética)
Dose rad gray Gy 1 rad = 1cGy
Dose
equivalente
rem sievert Sv 1 rem = 0,01 Sv
Radioatividade Ci bequerel Bq 1 Ci = 3,7 x 1010 Bq
Antiga Nova Símbolo Relação
21. VALORES DE EXPOSIÇÃO NATURAL
RADÔNIO: 0,2 a 500 mSv/ano; (222Ra libera radônio)
BG NATURAL: 1 a 2 mSv/ano podendo chegar a 20 mSv/ano
MATERIAL DE CONSTRUÇÃO: 0,2 a 1 m Sv/ano
USINA NUCLEAR: 0,001 a 0,01 mSv/ano
RX DE TÓRAX: 0,05 a 0,2 mSv/exame
LEITE PODE CONSUMIR ATÉ : 100 Bq/l
CARNE PODE CONSUMIR ATÉ: 300 bq/kg (podendo chegar a 1000
em alguns países)
23. Exposição humana à radiação - acidentes nucleares
73.884 Mortes
74.909 Feridos
11.574 Casas queimadas
5.509 Casa metade destruídas
50.000 Casas parcialmente
destruídas
2 Mortos em 1 dia
29 Mortos em 2-120
200 Sobreviventes
400.000 Não afetados porém
expostos
BOMBA DE NAGAZAKI ACIDENTE DE CHERNOBIL
24. 45.000 Mortos em 1 dia 22.000
19.000 Mortos em 2-120 dias 17.000
72.000 Sobreviventes 25.000
119.000 Não afetados 110.000
255.000 População 174.000
BOMBA DE
NAGAZAKI
BOMBA DE
HIROSHIMA
26. Expectativa de perda de vida por diversos motivos
CAUSA DIAS
Ser homem solteiro 3500
Homem fumante 2250
Doenças do coração 2100
Ser mulher solteira 1600
Ter sobrepeso em 30% 1300
Ser mineiro de carvão 1100
Ter câncer 980
Ter sobrepeso em 20% 900
Escolaridade (8a. Série) 850
Mulher fumante 800
Ser pobre 700
Hemorragia cerebral 520
Viver em estado desfavorável 500
Fumar charutos 330
Acidentes em trab. arriscado 300
Fumar cachimbo 220
Comer 100 cal/dia A MAIS 210
Acidentes com veículos mot. 207
Pneumonia – gripes 141
Alcoolismo 130
Acidentes domésticos 95
Suicídios 95
Diabete 95
Homicídios 90
Uso impróprio de drogas 90
Acidentes de trabalho 74
CAUSA DIAS
Afogamento 41
Trab. ocup. com mat. rad. 40
Quedas 30
Acidentes com pedestres 37
Trab. seguro – acidentes 30
Fogo – queimaduras 27
Geração de energia 24
Uso ilícito de drogas 18
Envenenamento (sol. – líq) 17
Sufocamento 13
Acid. com armas de fogo 11
Radiação natural 8
Raios X médicos 6
Envenenamento (gás) 7
Café 6
Anticoncepcionais 5
Acidentes c/ bicicletas, motos 5
Combinação de todas catástrofes 3,5
Bebidas dietéticas 2
Acidentes com reatores 2
Radiação da ind. nuclear 9
Teste papanicolau p/ mulher -4
Alarme de fumaça nos lares -10
Sistema protetor em carros -50
Melhoria em segurança (1966-1976) -110
Unidade móvel cardio-clín. -125
27. Energia da radiação para causar dano
O efeito
biológico da
radiação não
se deve à
quantidade de
energia
absorvida, mas
ao tamanho do
fóton ou a
quantidade de
energia
armazenada