O documento apresenta um resumo sobre introdução à radioproteção, abordando: 1) a descoberta dos raios-X por Röentgen em 1895 e seu uso no diagnóstico; 2) excessos no uso de raios-X nas décadas de 1920-30; 3) conceitos como dose absorvida, LET, RBE e sua importância; 4) tecidos mais sensíveis à radiação; 5) classificação dos efeitos biológicos.

1. Introdução à Radioproteção – 2010.2
Prof. Dr. João Antônio Filho
Grupo: André Luiz de Carvalho;
Emmanuel Dutra Damiliano;
Sloana Giesta Lemos.

2. Descoberta dos Raios-X
• Röentgen (1895)

3. • Diagnóstico
Uso dos Raios-X

4. Excessos do Princípio
Dial painters - 1920
Shoe-fitting fluoroscope
Creme
facial

5. • Grandeza que relaciona a transferência de energia por
unidade de comprimento (keV/µm).
LET = dE
dl
• Importância: relacionar as quantidades de danos
biológicos causados por diferentes tipos de radiações.
LET
• As radiações são classificadas em:
o Alto LET
o Baixo LET

6. • Alto LET (alfa e beta)
o Baixo poder de penetração
o Produção de um grande número de ionizações
por percurso percorrido
LET
• Baixo LET (γ e raios-X)
o Alto poder de penetração
o Produção de pequeno número de ionizações
por percurso percorrido

7. Radiação de Alto LET
Radiação de Baixo LET
LET

8. 8
LET

9. RBE = Dr
Dx
• Unidade de medidas para efeito biológico
• Importância: Se refere a um fenômeno biológico
específico, de tal maneira que, para a mesma dose de
radiação, a RBE será diferente segundo o efeito
biológico que se estuda.
• Onde: Dr é a dose referência necessária para produzir
um determinado efeito biológico e Dx é a dose teste
necessária para produzir o mesmo efeito.
RBE – Eficiência Biológica Relativa

10. Lei de Bergonié e Tribondeau
Diferenciação Celular Radioresistência
Jovem Radiossensível
Atividade Metabólica Radiossensível
Proliferação Radiossensível

11. TECIDOS MAIS SENSÍVEIS
Entre os tecidos mais sensíveis no homem estão:
ovários
testículos
cristalino dos olhos
medula óssea
tecido sanguíneo (linfócitos)
tecido gastrointestinal

12. CLASSIFICAÇÃO DOS EFEITOS
BIOLÓGICOS
• Dose e forma de resposta
• Tempo de manifestação
• Nível de dano

13. DOSE E RESPOSTA
• Estocásticos • Determinísticos

14. DOSE E RESPOSTA
• Estocásticos
– Resposta estatística
• (loteria)
• Determinísticos
– Ocorrerá sempre,
proporcional a dose
• (poupança)

15. TEMPO DE MANIFESTAÇÃO
• Efeitos Imediatos
–Síndrome Aguda da
Irradiação
• Efeitos Tardios
–Câncer

16. NÍVEL DO DANO
• Somáticos
–No indivíduo
irradiado
• Genéticos
(hereditários)
–No descendente
RI

17. QUANTO ↑ A DOSE,
↑ A PROBABILIDADE
ASSOCIADO A UMA
LIMIAR DE DOSE
EFEITO HEREDITÁRIO Ex.: anormalidades
hereditárias
-----------------------------
EFEITO SOMÁTICO Ex.: cânceres,
leucemia
Ex.: anemia,
esterilidade, catarata
EFEITO
ESTOCÁTICO
EFEITO
DETERMINÍSTICO
Associando Classificações

18. FASES DOS EFEITOS BIOLÓGICOS
Efeitos Físicos Efeitos Químicos Efeitos Biológicos Efeitos Orgânicos

19. INTERAÇÃO DA RADIAÇÃO

20. EFEITO DIRETO
Dupla-hélice
de
DNA
Watson
e
Crick
(1953)
RI

21. EFEITO INDIRETO
RI
H2O H2O+ + e-
H+ + OH.
H2O
H2O-
H. + OH-
H2O2

22. EFEITO INDIRETO
Presença de O2
e- + O2 O2
-
O2
- + H2O2 OH- + HO2 (radical peroxila)
H + O2 HO2
HO2 + H H2O2
OH + H2O2 H2O+ + HO2
R + O2 RO2 (peróxido orgânico)
Potencializa o Efeito

23. FATORES QUE INFLUENCIAM NO EFEITO
BIOLÓGICO
Tipo de radiação (LET)
Dose
Taxa de dose
Fracionamento da dose
Exposição aguda ou crônica
Teor hídrico
Presença de O2 (Efeito O2)
Estado proliferativo (Lei de Bergonie e Tribondeau)
Fase do ciclo celular
Estado fisiológico ou metabólico
Constituição genética da célula
FATORES FÍSICOS
FATORES QUÍMICOS
agentes modificadores
FATORES BIOLÓGICOS

24. SÍNDROME DA RADIAÇÃO AGUDA
Estágio 1 Estágio 2 Estágio 3 Estágio 4
Período
Prodrômico
Latência
Manifestação da Doença
-Síndrome Hematológica
-Síndrome Gastrintestinal
-Síndrome do SNC
Recuperação ou
morte

25. Fase Dose
(Gy)
Tempo de
sobrevida (dias)
Sinais Clínicos e Sintomas
Prodrômica > 1 --------------- Náusea, vômito e diarréia
Latente 1 - 100 --------------- Nenhum
Hematológica 2 - 10 10 – 60 Náusea, vômito, diarréia, anemia,
leucopenia, hemorragia, febre, infecção
Gastrintestinal 10 - 50 4 – 10 O mesmo da hematológica, mais
desequilíbrio eletrolítico, letargia, fadiga
e choque
Sistema Nervoso
Central
> 50 0 – 3 O mesmo da gastrointestinal, mais ataxia,
edema, vasculite, meningite

26. DOSIMETRIA BIOLÓGICA
DNA
REPARO
Radiação Ionizante DANO
DANO NÃO
REPARADO
Morte celular
Mutação
Câncer
TÉCNICAS ( A NÍVEL CELULAR)
Aberrações cromossômicas
Citogenéticas Micronúcleos
Troca entre cromátides irmãs
Bioquímicas Cometa
Moleculares Hibridização in situ
Dosimetria biológica
Genética toxicológica
Biomonitoramento
Instabilidade genômica
IDENTIFICAÇÃO DE ALTERAÇÕES CELULARES OU MUTAÇÕES
-Dicêntricos
-Anéis

28. ABERRAÇÕES CROMOSSÔMICAS
Dicêntricos
Anel
Coloração Giemsa

29. Princípios da Radioproteção
“ Conjunto de medidas que visam proteger o homem, seus descendentes e
seu meio ambiente contra possíveis efeitos indevidos causados pela
radiação ionizante.”
PORTARIA 453/98-MS

30. FONTE: MME, 2006.
MATRIZ ENERGÉTICA BRASILEIRA
LENHA/
CARVÃO
VEGETAL
13,1%
CANA-DE-AÇÚCAR
13,9%
OUTROS
2,7%
BIOMASSA
29,7%
URÂNIO
1,2%
HIDROELETRICIDADE
15,0%
PETRÓLEO
38,4%
CARVÃO
6,4%
GÁS NATURAL
9,3%
Combustíveis fósseis ~ 55%
Biomassa ~30%

31. Solar
Estamos aqui
Carvão
Petróleo
Gas
Natural
Hidro Nuclear
Outros
Biomassa
Moderna
Biomassa
(lenha)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1850 1900 1950 2000 2050 2100
Solar
ANOS
Solar
Adaptado de : NAKICENOVIC, GRÜBLER E MACONALD, 1998.
%

32. Produção de etanol
Etanol de I geração;
Tecnologia bem estabelecida; Fonte: Wikipedia
Fonte: Goldemberg., 2009.

33. Produção de Etanol
Fonte: pauloafonsonoticias.com.br

34. Pré-tratamento
Fonte: Mosier et al., 2005

35. Hidrólise Enzimática

36. Mas qual o papel de aplicação das
tecnologias de radiação?

37. Fundamentos
Ação direta da radiação ionizante;
Ação indireta da radiação ionizante  efeito mais
importante;
Espécies + reativas: Radical
hidroxila oxidante (OH*), elétron
aquoso redutor (e-) e o átomo de
hidrogênio (H*)
Fonte: estudoxradmed.blogspot.com

38. Fontes de radiação ionizante
Basicamente dois tipos:
Utilizam Radioisótopos artificiais emissores gama como
Cobalto-60 e Césio-137;
Aceleradores de Elétrons

39. Scientia Agricola
Print version ISSN 0103-9016
Sci. agric. vol. 55 n.
2 Piracicaba May/Aug. 1998
IRRADIAÇÃO DE RESÍDUOS FIBROSOS COM
FEIXES DE ELÉTRONS: EFEITOS NA
COMPOSIÇÃO QUÍMICA E DIGESTIBILIDADE
D.M.S.S. VITTI2; N.L. DEL MASTRO3; O.K. KIKUCHI3; N. de L. NOGUEIRA2
2Centro de Energia Nuclear na Agricultura/USP, C.P. 96, CEP: 13416-000 -
Piracicaba, SP.
3Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares/CNEN, CEP: 05508-900 - São
Paulo, SP.

40. Resumo
• Bagaço de cana, resíduos de
casca de arroz e algodão;
• Acelerador Industrial de
elétrons (1,5 MEV de energia
e 7 mA);
• Dose : 200, 400, 600, 800 e
1000 kGy  bagaço;
• Dose: 200 kGy  casca
de arroz e algodão
Fonte: www.cienciahoje.uol.com.br

41. Principais Resultados
• Redução nos conteúdos de FB e FDN;
• Aumento nos teores dos compostos Fenólicos 
quebra da lignina;
• Aumento de digestibilidade com aumento da dose
absorvida;
• Aumento nos teores de Açúcares Solúveis  quebra
da celulose

43. Resumo
• Hardwood e Softwood;
• Radiação gama – 10 à 100
kGy (Taxa de dose de 0,7
Gy.s-1;
Fonte: www.jewishsinglemaltwhiskysociety.com

44. Principais Resultados

45. APLICAÇÃO DA RADIAÇÃO DE FEIXE DE
ELÉTRONS COMO PRÉ-TRATAMENTO DO
BAGAÇO DE CANA-DE-AÇÚCAR PARA A
HIDRÓLISE ENZIMÁTICA DA CELULOSE.
Cardoso.; V. M. 2008

46. Resumo
• Bagaço de cana;
• Acelerador Industrial de
elétrons (1,5 MEV de energia
e 25 mA);
• Dose Absorvida: 20, 50, 100,
150 e 200 kGy
Fonte: www.unicamp.br

47. Principais Resultados
• Clivagem parcial da lignina;
• Redução da celulose de alto peso molecular;
• Aumento da celulose degradada;
• Aumento 40% no rendimento da hidrólise
enzimática  30 kGy

48. Radiação Não Ionizante
Infravermelho
 Não possui energia suficiente para ionizar os átomos e as moléculas
com as quais interage.

49. Radiação ultravioleta
São radiações eletromagnéticas contendo sub-classificação conforme o seu comprimento de
onda:
 UV – A 320 – 400 nm
 UV – B 280 – 320 nm
 UV – C 100 – 280 nm
Aplicações:
 Trabalhos com exposição à radiação solar;
 Esterilização;
 Processos industriais;
 Controle de qualidade;
 Soldagem;
 Uso médico (fisioterapia) e Odontologia.

50. Efeitos no organismo humano:
 Térmicos (eritemas);
 Carcinogênicos;
 Conjuntivite e Queratite.
Medidas de proteção:
 Atuar primeiro na fonte;
 Redução do tempo de exposição;
 Proteção da pele através de vestuário adequado, luvas ou cremes
protetores;
 Proteção dos olhos através de óculos ou viseira

51. Radiação infravermelha
 É chamada também de calor radiante.
Sub-dividida em:
Infravermelho A 1,4μm>λ>1 μm
Infravermelho B 3,0 μm>λ>1,4 μm
Infravermelho C 0,76 μm>λ> 3,0 μm
 Exposição à radiação infravermelha
 Uso na indústria – secagem de tintas e vernizes e aquecimento de metais.
Causa efeitos negativos no organismo:
 Queimaduras da pele;
 Aumento persistente da pigmentação cutânea;
 Lesões nos olhos.

52. Proteção adequada:
 Vestuário de trabalho;
 Óculos e viseiras com filtro para as frequências relevantes.
Luz visível
 É uma radiação eletromagnética com comprimento de onda (λ) compreendido entre
0,4 μm e 0,76 μm.
 Sensível ao olho humano e portanto responsável pela iluminação natural e artificial.

53. Aplicações:
 Aquecimento doméstico e industrial (fornos), secagem – desidratação esterilização;
Radiação - Microondas
 Radiodifusão FM, Televisão, Comunicação celulares, Radares;
 Ressonância magnética;
Efeitos no organismo humano
 Térmicos: queimaduras (internas e externas) e cataratas;
 Magnéticos: Elevação da pressão arterial;
 Distúrbios cardiovasculares e endócrinos;
 Alterações no sistema nervoso central.

54. Controle dos riscos
 Enclausuramento das fontes com dispositivos de desligamento automático (ex.: áreas
de antenas de radares, forno de microondas, etc.);
 Barreiras construídas em função da freqüência de radiação (malhas, telas metálicas, etc.);
 Proteção dos trabalhadores -E.P.I (óculos, roupas especiais);
 Sinalização adequada da área.