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Disiciplina de Medicina Nuclear e
Imagem Molecular
Universidade Federal Fluminense
Aula 1
Cláudio Tinoco Mesquita
Einstein e Carlos Chagas
E = m.c2
ESTRUTURA DA MATÉRIA
Composição da matéria
Estrutura do átomo
Energia de ligação eletrônica
Estrutura nuclear
Isótopos , isóbaros e isótonos
MODELO DE DEMÓCRITO
MODELO DE DEMÓCRITO
• Por volta de 400 anos a.C. filósofo grego Demócrito sugeriu que a
matéria não é contínua, isto é, ela é feita de minúsculas partículas
indivisíveis.
• Essas partículas foram chamadas de átomos (a palavra átomo significa,
em grego, indivisível).
• Demócrito postulou que todas as variedades de matéria resultam da
combinação de átomos de quatro elementos: terra, ar, fogo e água.
O modelo de Dalton :
O modelo de Dalton :
- Tudo que existe na natureza é composto por diminutas partículas
denominadas átomos;
- Os átomos são indivisíveis e indestrutíveis;
- Existe um número pequeno de elementos químicos diferentes ;
- Reunindo átomos iguais ou diferentes nas variadas proporções, podemos
formar todas as matérias do universo conhecidos;
MODELO ATÔMICO DE DALTON
A matéria
é constituída de diminutas
partículas amontoadas
como laranjas.
Modelo deThomson
Modelo de Thomson
• Em 1897, o físico inglês J.J. Thomson demonstrou que os raios catódicos poderiam ser
interpretados como um feixe de partículas carregadas que foram chamadas de elétrons. A
atribuição de carga negativa aos elétrons foi arbitrária.
• Thomson concluiu que o elétron deveria ser um componente de toda matéria, pois observou que a
relação q/m para os raios catódicos tinha o mesmo valor, qualquer que fosse o gás colocado na
ampola de vidro.
• Em 1899, Thomson apresentou o seu modelo atômico: uma esfera de carga positiva na qual os
elétrons, de carga negativa, estão distribuídos mais ou menos uniformemente. A carga positiva está
distribuída, homogeneamente, por toda a esfera.
Feixe de raios catódicos
Modelo nuclear (Rutherford)
• Em 1911, Lord Rutherford e colaboradores (Geiger e Marsden) bombardearam uma
lâmina metálica delgada com um feixe de partículas alfa atravessava a lâmina metálica
sem sofrer desvio na sua trajetória (para cada 10.000 partículas alfa que atravessam
sem desviar, uma era desviada).
• Para explicar a experiência, Rutherford concluiu que o átomo não era uma bolinha
maciça. Admitiu uma parte central positiva muito pequena mas de grande massa ("o
núcleo") e uma parte envolvente negativa e relativamente enorme ("a eletrosfera ou
coroa").
• Se o átomo tivesse o tamanho do Estádio do Maracanã, o núcleo seria o tamanho de
uma azeitona.
Modelo de Bohr
Orbital é a região de máxima probabilidade de encontrar o elétron.
Orbital é a região onde o elétron gasta a maior parte do seu tempo.
Z = número atômico
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Características das partículas que
compoem o átomo
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CONSTITUIÇÃO DO ÁTOMO.
O que é RADIOATIVIDADE?
1898 - Marie Curie – descobriu o Radio ( elemento
encontrado na natureza que emitia uma energia –
uma atividade ( atividade do Radio)
1895- RAIO X – descoberto por ROENGTEN
1896 – HENRI BEQUEREL – o minério de urânio
colocado sobre um filme fotográfico embalado com
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Radiação Nuclear
• Nome dado às partículas ou ondas eletromagnéticas
emitidas pelo núcleo durante o processo de
reestruturação interna, para atingir estabilidade.
• Tipos de radiações nucleares:
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TIPOS DE RADIAÇÃO IONIZANTE
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 : emissão de
radiação
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Meia-vida do radionuclídeo
• Meia-vida física:
– Intervalo de tempo para que metade dos átomos radioativos decaiam
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• Meia-vida Biológica
– Tempo necessário para que seja eliminado por vias normais, a metade da
atividade de um determinado radiosiótopo.
• Meia-vida efetiva
– É a relação entre a meia-vida física e a biológica, que nos permite descobrir
quanto que o tecido recebeu de radiação.
Decaimento Alfa
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- β
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  • 1. Disiciplina de Medicina Nuclear e Imagem Molecular Universidade Federal Fluminense Aula 1 Cláudio Tinoco Mesquita
  • 2.
  • 3.
  • 4.
  • 5.
  • 6.
  • 9. ESTRUTURA DA MATÉRIA Composição da matéria Estrutura do átomo Energia de ligação eletrônica Estrutura nuclear Isótopos , isóbaros e isótonos
  • 10.
  • 11.
  • 13. MODELO DE DEMÓCRITO • Por volta de 400 anos a.C. filósofo grego Demócrito sugeriu que a matéria não é contínua, isto é, ela é feita de minúsculas partículas indivisíveis. • Essas partículas foram chamadas de átomos (a palavra átomo significa, em grego, indivisível). • Demócrito postulou que todas as variedades de matéria resultam da combinação de átomos de quatro elementos: terra, ar, fogo e água.
  • 14. O modelo de Dalton :
  • 15. O modelo de Dalton : - Tudo que existe na natureza é composto por diminutas partículas denominadas átomos; - Os átomos são indivisíveis e indestrutíveis; - Existe um número pequeno de elementos químicos diferentes ; - Reunindo átomos iguais ou diferentes nas variadas proporções, podemos formar todas as matérias do universo conhecidos;
  • 16. MODELO ATÔMICO DE DALTON A matéria é constituída de diminutas partículas amontoadas como laranjas.
  • 18. Modelo de Thomson • Em 1897, o físico inglês J.J. Thomson demonstrou que os raios catódicos poderiam ser interpretados como um feixe de partículas carregadas que foram chamadas de elétrons. A atribuição de carga negativa aos elétrons foi arbitrária. • Thomson concluiu que o elétron deveria ser um componente de toda matéria, pois observou que a relação q/m para os raios catódicos tinha o mesmo valor, qualquer que fosse o gás colocado na ampola de vidro. • Em 1899, Thomson apresentou o seu modelo atômico: uma esfera de carga positiva na qual os elétrons, de carga negativa, estão distribuídos mais ou menos uniformemente. A carga positiva está distribuída, homogeneamente, por toda a esfera.
  • 19. Feixe de raios catódicos
  • 20. Modelo nuclear (Rutherford) • Em 1911, Lord Rutherford e colaboradores (Geiger e Marsden) bombardearam uma lâmina metálica delgada com um feixe de partículas alfa atravessava a lâmina metálica sem sofrer desvio na sua trajetória (para cada 10.000 partículas alfa que atravessam sem desviar, uma era desviada). • Para explicar a experiência, Rutherford concluiu que o átomo não era uma bolinha maciça. Admitiu uma parte central positiva muito pequena mas de grande massa ("o núcleo") e uma parte envolvente negativa e relativamente enorme ("a eletrosfera ou coroa"). • Se o átomo tivesse o tamanho do Estádio do Maracanã, o núcleo seria o tamanho de uma azeitona.
  • 21. Modelo de Bohr Orbital é a região de máxima probabilidade de encontrar o elétron. Orbital é a região onde o elétron gasta a maior parte do seu tempo.
  • 22. Z = número atômico Z= número de prótons N = número de nêutrons A = N + Z Número de massa Modelo Atômico Núcleo e Eletrosfera ZYN A
  • 23. Características das partículas que compoem o átomo Proton (p) Neutron (n) Elétron (e ) Massa 1836 ( 1,672 . 10 -27 )Kg 1840 ( 1,6748 . 10-27 ) Kg 1 ( 9,11. 10 - 31 )Kg Carga ( C ) + 1,6 . 10 - 19 neutro - 1,6 . 10- 19
  • 25. O que é RADIOATIVIDADE? 1898 - Marie Curie – descobriu o Radio ( elemento encontrado na natureza que emitia uma energia – uma atividade ( atividade do Radio) 1895- RAIO X – descoberto por ROENGTEN 1896 – HENRI BEQUEREL – o minério de urânio colocado sobre um filme fotográfico embalado com papel, escurece o filme como luz
  • 26.
  • 33.
  • 35.
  • 36.
  • 37.
  • 38. Radiação Nuclear • Nome dado às partículas ou ondas eletromagnéticas emitidas pelo núcleo durante o processo de reestruturação interna, para atingir estabilidade. • Tipos de radiações nucleares: – Alfa – Beta – Pósitron – Gama
  • 39. TIPOS DE RADIAÇÃO IONIZANTE RADIAÇÃO TIPO ORIGEM MASSA CARGA Raio X Onda eletromagnética Camada eletrônica 0 0 Gama ( ) Onda eletromagnética Núcleo 0 0 Alfa ( ) Partícula Núcleo 7000 me +2 e- Beta (  ) Partícula Núcleo me e-
  • 40. O Que é Decaimento Radioativo? INSTÁVEIS alto valor de Z, onde N / Z > 1 ou < 1  : emissão de radiação  : emissão de radiação (partícula) decaimento radioativo ESTÁVEIS baixo valor de Z , onde N / Z ~ 1
  • 41. Meia-vida do radionuclídeo • Meia-vida física: – Intervalo de tempo para que metade dos átomos radioativos decaiam – T1/2 = 0,693/λ • Meia-vida Biológica – Tempo necessário para que seja eliminado por vias normais, a metade da atividade de um determinado radiosiótopo. • Meia-vida efetiva – É a relação entre a meia-vida física e a biológica, que nos permite descobrir quanto que o tecido recebeu de radiação.
  • 43. DECAIMENTO BETA - β 131I 53 131 Xe 54 Xe 54 131 γ Gama ( E=364 Kev) β (E= 600 Kev) Carga e massa do eletron
  • 44. DECAIMENTO BETA + +β 18O 8 18F 9 +β ( E=250 Kev) γ (E=511Kev) γ (E=511Kev) +β= eletron com carga positiva)
  • 45. DECAIMENTO GAMA γ 99mTc 43 43 99Tc γ ( E=140Kev) Radiação gama – onda eletromagnétrica, não tem carga e nem massa.
  • 47. RADIONUCLÍDEOS TIPO energia meia vida Diagnóstico In Vivo 99mTc 131I 67 Ga 123I 201Tl  (gama)  (gama)  (gama)  (gama) Raio x  (gama) 140 kev 364 Kev 93, 184 e 300 kev 159 Kev 69 e 83 Kev 167 Kev 6 h 8 d 78 h 13 h 74h Terapêutico 131 I ( beta) 600 a 800 Kev 8 d