Aplicações Especiais das Radiações

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APLICAÇÕES ESPECIAIS 
DAS RADIAÇÕES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Aplicações Especiais das Radiações 
Atualização/2015 
INTRODUÇÃO 
 
 
Radiação: O que é – De onde vem – Aplicação – Propagação – Medição – 
Proteção. 
 
A interação de raios gama com a matéria pode ocorrer por meio de três 
processos: efeito fotoelétrico; espalhamento Compton; formação de par. A predominância 
de um processo sobre os demais depende da energia da radiação gama (E) e do número 
atômico do elemento (Z) com que ocorre a interação. 
 
As radiações Alfa, Beta e Gama possuem diferentes poderes de penetração, 
isto é, diferentes capacidades para atravessar os materiais. (figura 01) 
 
 
As partículas Beta são 
capazes de penetrar cerca de 
um centímetro nos tecidos (veja 
a figura a seguir), ocasionando 
danos à pele, mas não aos 
órgãos internos, a não ser que 
sejam ingeridas ou aspiradas. 
Têm alta velocidade, 
aproximadamente 270 000 
km/s. 
 
 
A aplicação das 
radiações ionizantes está 
difundida nos mais diversos 
setores da atividade humana, 
como saúde, indústria, 
agricultura, pesquisa e outras. 
(figura 02) 
 
 
As radiações gama são as mais energéticas (104 eV até 1019 eV) e com menor 
comprimento de onda. Possuem elevado poder penetrante, podendo mesmo atravessar a 
Terra de um lado ao outro. Assim como os raios-X os raios gama são extremamente 
penetrantes, sendo detido somente por uma parede de concreto ou metal. 
 
 
Todas as atividades que envolvam o uso das radiações devem ser monitoradas. 
 
Figura 01: Radiações Alfa, Beta e Gama 
 
 
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Aplicações Especiais das Radiações 
Atualização/2015 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Os equipamentos utilizados para a realização destes controles precisam estar 
devidamente calibrados e rastreados, sendo esta uma exigência da Comissão Nacional de 
Energia Nuclear-CNEN (CNEN, 1988). 
 
 
CLASSIFICAÇÃO DAS RADIAÇÕES 
 
 
As radiações constituem uma forma de energia que, de acordo com a sua 
capacidade de interagir com a matéria, podem se dividir em: 
 
 Radiações ionizantes 
 Radiações não ionizantes 
 
IONIZANTES - São aquelas com energia suficiente para ionizar a matéria, ou seja, 
arrancar elétrons dos átomos. Como exemplos: radiações alfa, beta, gama, x e nêutrons. 
 
NÃO IONIZANTES - correspondem àquelas com menor energia, portanto, incapazes de 
ionizar átomos, entre as quais podemos citar as ondas eletromagnéticas de luz, rádio (AM 
ou FM), tv, microondas, etc. (figura 03). 
Figura 02: Aplicação das radiações ionizantes nos mais 
diversos setores da atividade humana 
 
 
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FONTES NATURAIS E FONTES ARTIFICIAIS DE RADIAÇÃO 
 
 
As radiações de origem natural - são aquelas que não foram originadas por 
ações antropogênicas (produzidas por humanos). Essas fontes podem ser observadas em 
alguns elementos químicos que se encontram instáveis e pode ser definida como a busca 
deste elemento químico pela sua estabilidade. 
 
 
Na categoria de fontes naturais 
encontram-se os produtos de decaimento do 
urânio e tório, que são o radônio e o polônio. 
Outra fonte de origem natural é a radiação 
cósmica, proveniente do espaço sideral, como 
resultante de explosões solares e estelares. 
(figura 04) 
 
 
As radiações artificiais - são 
provenientes de equipamentos elétricos (tubos 
de raios-x) ou de equipamentos (irradiadores 
ou bombas) que possuem em seu interior uma 
fonte natural que foi reativada, como por 
exemplo, a fonte de Co-60, usada em radioterapia. A reativação de materiais radioativos 
ocorre num processo conhecido como neutro ativação, que corresponde ao bombardeio 
do núcleo do material por meio de uma fonte de nêutrons. 
 
Figura 03: Radiação não ionizante e Radiação ionizante 
Figura04: Texto explicativo 
 
 
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O ÁTOMO E A RADIOATIVIDADE 
 
 
As radiações são produzidas por processos de ajustes que ocorrem no núcleo dos 
átomos ou nas camadas eletrônicas, pela interação de outras radiações ou partículas com 
o mesmo. Sabemos que toda matéria é formada por átomos (Figura 05) e que o átomo é 
sua unidade fundamental, sendo a menor fração capaz de identificar um elemento 
químico. É formado por um núcleo, que contém nêutrons e prótons, e por elétrons que 
circundam o núcleo. 
 
 
Uma forma razoável de 
imaginarmos o átomo por 
dentro é a seguinte: uma região 
central, o núcleo, com grande 
concentração de massa, onde 
estão os prótons e os nêutrons, 
também chamados núcleos; e 
uma região mais externa 
composta de uma “nuvem de elétrons”, chamada eletrosfera. 
 
Para termos uma ideia do vazio existente entre o núcleo e a eletrosfera, podemos 
pensar que, se o núcleo fosse uma bolinha de pingue-pongue colocada no centro de um 
estádio de futebol, os elétrons seriam do tamanho de cabeças de alfinetes e estariam 
movimentando-se nas últimas fileiras da arquibancada. E entre eles haveria o “nada”. 
 
Os prótons e os nêutrons têm quase a mesma massa. Já os elétrons são bem 
leves, possuindo uma massa cerca de 2.000 vezes menor que a de um próton ou a de um 
nêutron. Os prótons apresentam carga elétrica positiva, os elétrons carga negativa e os 
nêutrons possuem carga nula. 
 
Figura 05: Modelo atômico 
 
 
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NÚCLEO ATÔMICO - O número de prótons no núcleo, chamado número atômico 
(símbolo Z), é o número que identifica o elemento químico ou define as propriedades 
químicas do átomo. Para átomos eletricamente neutros, o número de elétrons na 
eletrosfera é igual ao número de prótons no núcleo. Sendo assim, a soma do número de 
prótons e do número de nêutrons (símbolo N) é chamada número de massa (símbolo 
A). 
A = Z + N 
 
As várias espécies de átomos, cujos núcleos contêm um número particular de 
prótons e nêutrons são chamados de nuclídeos. Cada nuclídeo é representado pelas 
seguintes notações: 
 
QuímicoSímbolo
A
Z
 ou Nome do Elemento - A 
 
Exemplo: O cloro (Z = 17) possui 18 nêutrons e pode ser representado da seguinte forma: 
 
 Cl
A
Z  Sabendo que: Z = 17 Pode-se achar nº de massa (A): 
 N = 18 
 Cl
A
Z  
Cl3517 ou cloro - 35 
 
A quantidade de nêutrons no núcleo pode variar para átomos de um mesmo 
elemento químico. Assim, é possível encontrar na natureza, átomos de carbono cujo 
número atômico é 6 (6 prótons) e que pode possuir até 7 ou 8 nêutrons em seu núcleo. 
Exemplo: Qual o número de nêutrons do C
14
6 ? E do H
1
1 ? 
 
 C
14
6  N = A – Z 
 N = 14 – 6 
 N = 8 nêutrons 
 
A = Z + N 
A = 17 + 18 
A = 35 
H11  N = A – Z 
N = 1 – 1 
N = 0 nêutrons 
 
 
 
 
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Aplicações Especiais das Radiações 
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O número de nêutrons no núcleo pode ser variável, pois eles não têm carga 
elétrica. Com isso, um mesmo elemento químico pode ter massas diferentes. Átomos de 
um mesmo elemento químico com massas diferentes são denominados isótopos. O 
hidrogênio tem 3 isótopos: o hidrogênio, o deutério e o trício (ou trítio) . 
Exemplo: 
1. Qual o número de nêutrons do urânio-235 (Z = 92)? 
2. Qual o número de elétrons de um átomo neutro de urânio-238? 
 
Nêutrons do urânio-235: N = A – Z 
 N = 235 – 92 
 N = 143 nêutrons. 
 
No de elétrons do urânio-238: 
 
 
 
 
DESINTEGRAÇÃO RADIOATIVA 
 
 
A estabilidade de um núcleo atômico é determinada, basicamente, pela 
quantidade de prótons e nêutrons de um átomo, isto é, pelo número de massa. Átomos 
com número de massa muito grande são instáveis. Núcleos instáveis, que também são 
chamados radioativos, tendem a se estabilizar emitindo o excesso de energia que ele 
possui na forma de radiaçõesionizantes (partículas ou ondas eletromagnéticas). 
Esse processo de ajuste dos núcleos radioativos é chamado de desintegração ou 
decaimento radioativo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Como o átomo é neutro, ele deve possuir o mesmo 
número de prótons que de elétrons. Logo, o número 
de elétrons do urânio-238 que tem Z = 92 é 92. 
 
 
Os núcleos instáveis que emitem partículas e/ou ondas eletromagnética são 
chamados radionuclídeos ou radioisótopos. 
 
 
 
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Aplicações Especiais das Radiações 
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A partir do polônio, elemento cujo número atômico é 84, todos os elementos 
naturais ou artificiais, tem núcleos instáveis. 
 
São pouquíssimos os isótopos radioativos de elementos mais leves do que o 
polônio. Por exemplo: o trítio ( H
3
1 ), o carbono-14 ( C
14
6 ), o potássio-40 ( K
40
19 ), o 
rubídio-87 ( Rb
87
37 ) e mais alguns poucos. Existe, também, a possibilidade de se 
produzir artificialmente núcleos instáveis de elementos com número atômico inferior ao do 
polônio. 
 
Exemplos: césio-137, cobalto-60, irídio-192 entre outros. 
 
Portanto, podemos resumir da seguinte forma: as radiações naturais são 
decorrentes de um processo denominado de radioatividade. 
 
A radioatividade é observada em alguns elementos químicos que se encontram 
instáveis e pode ser definida como a busca do elemento químico pela sua estabilidade. 
 
 
 
Um núcleo muito 
energético tende a 
estabilizar-se, emitindo 
radiação, ou seja, o núcleo 
atômico se encontra 
instável (com excesso de 
energia) e através de 
processos nucleares 
elimina este excesso de 
energia através da 
emissão de: partículas alfa, partícula beta e radiação gama(Figura 06). 
 
Figura 06: Núcleo atômico 
 
 
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CARACTERÍSTICAS DAS RADIAÇÕES NUCLEARES 
 
a) Partícula alfa (α) - A partícula alfa é emitida por núcleos instáveis de elevada 
massa atômica (Figura 07). Esta partícula é formada por dois prótons e dois nêutrons, 
sendo caracterizada por sua carga positiva (+2), devido às cargas dos dois prótons 
presentes nesta partícula; e número de massa 4, sendo considerada uma partícula 
pesada, pois nêutrons e prótons constituem as partículas atômicas de maior massa em um 
átomo. Podemos dar como 
exemplo o decaimento 
radioativo do Rádio, 
elemento químico de 
símbolo Ra. 
 
 
 
 
 
 
 
Exemplo: alfaRnRa 
222
86
226
88 
 
b) Radiação beta () - Esta partícula possui massa igual a do elétron e pode ser 
negativa (-) ou positiva (+). 
A partícula negativa é o beta 
menos, ou simplesmente beta, 
e a positiva deve ser chamada 
de beta mais ou pósitron, 
conforme ilustra a figura 
abaixo (Figura 08). 
 
 
 
Figura 07: Emissão da partícula alfa. 
Figura 08: Emissão das partículas β- e β+ 
 
 
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Aplicações Especiais das Radiações 
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A partícula beta menos é emitida pelo núcleo radioativo quando o número de 
nêutrons é superior ao de prótons. A emissão da partícula beta menos ocorre devido à 
transformação de um nêutron num próton dentro do núcleo. 
Exemplo: menosbetaPaTh _
234
91
234
90  
 
Já a partícula beta mais é emitida pelo núcleo radioativo quando o número de 
prótons é superior ao de nêutrons. Neste caso, é o próton que se transforma em um 
nêutron dentro do núcleo. 
Exemplo: maisbetaSiP _
30
14
30
15  
 
c) Radiação gama () - Quando o núcleo atômico emite uma partícula alfa ou 
uma beta ele sai de um estado de maior energia para um estado de menor energia, mas 
se mesmo após a emissão destas partículas o núcleo ainda se encontrar em um estado 
“excitado”, ocorre emissão de uma 
radiação gama (Figura 09). Esta 
radiação não possui nem massa 
nem carga, pois consiste em uma 
onda eletromagnética de alta 
energia, semelhante aos raios-X. 
 
 
 
 
 
 
 
Exemplo da emissão de radiação gama acompanhada de desintegração: 
 
 
 alfaRnRa 
*222
86
226
88 
 
 em seguida, 
 
 gamaRnRn 
222
86
*222
86 
 
 
 
 
Figura 09: Radiação Gama 
 
 
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LEI DA DESINTEGRAÇÃO RADIOATIVA 
 
 
As diferentes espécies radioativas (átomos) não se desintegram ou se 
transformam no mesmo instante. Elas demoram um determinado tempo. Assim, podemos 
ter espécies radioativas que se transformam mais rapidamente e espécies radioativas que 
demoram mais para se transformar. 
 
O tempo necessário para que o número de átomos radioativos presentes em uma 
substância se reduza à metade é chamada de meia vida física (T1/2) da substância 
radioativa. Valores de meia-vida física podem variar de frações de segundo a milhões de 
anos, mas cada substância radioativa tem uma meia-vida característica. 
 
Exemplo: a meia-vida física do urânio-238 é 4,5 bilhões de anos, a do césio-137 é de 30 
anos e a do gálio-67 é de 78 horas. 
 
A velocidade com que os átomos radioativos presentes na substância se 
desintegram é chamada de Atividade (A) da substância radioativa. Ou seja, a atividade 
de uma substância radioativa é o número de desintegrações que ocorrem nessa 
substância por unidade de tempo. 
 
A unidade de atividade (A) no Sistema Internacional é o Becquerel (Bq), que 
corresponde ao número de desintegrações por segundo (dps). A unidade antiga é o Curie 
(Ci) que, por sua definição inicial, equivale ao número de transformações por segundo em 
um grama de rádio-226 que é 3,7.1010 transformações por segundo. Portanto: 
 
 
 
1 Ci = 3,7.1010 Bq = 37 GBq. 
 
 
 
 
 
 
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APLICAÇÕES DAS RADIAÇÕES 
 
As radiações podem ser emitidas por elementos químicos com núcleos atômicos 
instáveis (radioisótopos) ou por equipamentos construídos pelo homem como, por 
exemplo, os equipamentos de raios-X, os aceleradores de partículas e os reatores 
nucleares. 
Elementos químicos 
radioativos podem ser encontrados 
na natureza (como o urânio natural 
(Figura 10) ou o tório das areias 
monazíticas em Guarapari) ou 
produzidos pelo homem através de 
reações nucleares em aceleradores 
de partículas ou reatores nucleares. 
 
As radiações podem ser empregadas na medicina, na agricultura e na indústria. 
 
APLICAÇÕES DAS RADIAÇÕES NA MEDICINA: 
 
 
Na Medicina, as aplicações da radiação são feitas em um campo genericamente 
denominado Radiologia, que por sua vez compreende a radioterapia, a radiologia 
diagnostica e a Medicina nuclear. 
 
Na medicina, é comum 
introduzir no organismo de alguns 
pacientes radioisótopos artificiais, 
denominados radiotraçadores. (figura 
11 e 12) Eles recebem esse nome 
porque, ao serem transportados pelo 
corpo da pessoa, emitem radiações que 
permitem seu monitoramento, sabendo por onde passaram e onde se depositaram. 
Figura 10: Urânio em sua forma natural. 
Aplicações em medicina 
Figura 11: Cintilografia 
 
 
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Aplicações Especiais das Radiações 
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Isso permite que o radiologista faça um mapeamento de órgãos. 
RADIODIAGNÓSTICO 
 
Chamamos de radiodiagnóstico a especialidade médica que utiliza uma fonte de 
radiação eletromagnética para fazer uma imagem do corpo com a finalidade de se 
diagnosticar alguma patologia ou anormalidade. As modalidades do radiodiagnóstico são 
as seguintes: radiografia, fluoroscopia, mamografia, tomografia computadorizada, 
ressonância magnética e medicina nuclear. 
 
 
(A) Radiografia 
 
A radiografia é 
uma modalidade de 
radiodiagnóstico que 
utiliza uma fonte de 
raios-X de um lado do 
paciente e um detector 
do outro lado (Figura 
13). Assim, um pulso de 
curta duração 
(normalmente menor que 0,5 s) de raios-X é emitido pelo tubo. Uma fração desses raios 
interage com o paciente e outra consegue atravessá-lo, alcançando o chassi que contémExemplo de radiodiagnóstico da tireóide usando I-131. 
 Área mais brilhante indica maior concentração do I-131. 
 
Figura 12: cintilografia tireóide 
Figura 13: Exemplo de um exame de raios X convencional 
 
 
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Aplicações Especiais das Radiações 
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um filme radiográfico. Como os raios-X são atenuados (absorvidos ou espalhados) de 
formas diferentes pelas diversas partes do corpo (tecido mole, osso e ar), a distribuição 
dos raios-X que atravessa o paciente e chega ao chassi será heterogênea, ou seja, de 
diferentes intensidades. 
 
A imagem radiográfica é nada mais que uma fotografia desta distribuição. O 
contraste na imagem radiográfica se deve às diferenças na densidade média e composição 
atômica dos tecidos biológicos, ou seja, as regiões de maior transmissão dos raios-X pelo 
corpo do paciente aparecerão na imagem como regiões escuras, enquanto que as de 
menor transmissão aparecerão na imagem como regiões claras. As imagens 
radiográficas são úteis em uma série de indicações médicas como: Diagnóstico de 
fraturas, câncer de pulmão, desordens cardiovasculares, etc. 
 
(B) Fluoroscopia 
 
Outra aplicação é a 
chamada fluoroscopia digital 
(Figura 14), surgida quase na 
mesma época que a tomografia 
computadorizada, entre as 
décadas de 1970 e 1980. 
 
 
Nesta técnica a imagem 
radiográfica é obtida por meio de 
um detector chamado 
intensificador de imagem, 
conforme a figura abaixo. O tubo 
de raios X fica, geralmente, por baixo da mesa e a imagem visível (analógica) da saída do 
intensificador de imagem é então registrada por uma câmera de vídeo de alta resolução e 
convertida em formato digital. 
Figura 14: Equipamento de fluoroscopia 
 
 
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Aplicações Especiais das Radiações 
Atualização/2015 
As imagens da fluoroscopia digital são exibidas em um monitor durante e após o 
procedimento. Essas imagens podem ser ajustadas e manipuladas conforme a vontade e 
podem também ser vistas de outros locais, durante e após o exame. Elas podem ser 
impressas em um filme com uma impressora a laser ou arquivadas digitalmente. 
 
NOVAS TECNOLOGIAS 
 
Uma nova aplicação das imagens fluoroscópicas digitais envolve a 
captura/conversão diretas por um detector digital. Com esse sistema, o detector 
digital retira o intensificador de imagem, a câmera de vídeo e o sistema de conversão 
digital, convertendo a imagem visível (analógica) em formato digital diretamente. A 
fluoroscopia pode ser usada para posicionar cateteres em artérias, visualizar agentes de 
contraste no trato gastrointestinal, em procedimentos terapêuticos invasivos (onde se é 
necessário obter uma resposta rápida), para fazer filmes do movimento do coração ou do 
esôfago, entre outros. 
 
(C) Mamografia 
 
A mamografia é a 
radiografia da mama (Figura 
15 e 16), que requer um 
equipamento de raios-X e um 
mecanismo específico para a 
compressão da mama. A energia 
dos raios-X utilizados nessa 
modalidade é bem menor. 
 
É uma modalidade de 
imagem usada no diagnóstico do 
câncer de mama. 
 
Figura 15: Mamógrafo 
 
 
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Aplicações Especiais das Radiações 
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Figura 16: Imagem Mamográfica 
A compressão da mama é necessária durante a mamografia para: 
 
 Não haver tecido sobreposto e 
melhorar a visualização da anatomia 
mamária; 
 Permitir o uso de baixa dose de 
raios x; 
 Imobilizar a mama para a 
radiografia não ficar tremida; 
 Reduzir a radiação secundária a 
qual também piora a qualidade da 
imagem da radiografia. 
 
(D) Tomografia Computadorizada 
 
A Tomografia Computadorizada (TC) é uma modalidade em que a imagem é 
produzida através de um 
tubo de raios-X que se move 
ao redor do paciente durante 
o exame, fazendo múltiplas 
exposições em diferentes 
ângulos com um feixe 
colimado (fino) de raios-X 
(Figura 17 e 18). 
As imagens dos 
cortes, então processadas em 
um computador, permitem 
mostrar o corte do tecido 
sem a superposição de outras estruturas. A principal vantagem da TC é que permite o 
estudo de "fatias" ou secções transversais do corpo humano vivo, ao contrário do que é 
Figura 17: Tomógrafo 
 
 
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Aplicações Especiais das Radiações 
Atualização/2015 
dado pela radiologia convencional, que consiste na representação de todas as estruturas 
do corpo sobrepostas. 
 
É assim obtida uma imagem 
em que a percepção espacial é mais 
nítida. Outra vantagem consiste na 
maior distinção entre dois tecidos. A 
TC permite distinguir diferenças de 
densidade da ordem 0,5% entre 
tecidos, ao passo que na radiologia 
convencional este limiar situa-se nos 
5%. Desta forma, é possível a 
detecção ou o estudo de anomalias 
que não seria possível senão através de métodos invasivos, sendo assim um exame 
complementar de diagnóstico de grande valor. 
 
(E) Ressonância Magnética 
 
A ressonância 
magnética (RM) é uma 
modalidade que usa 
campos magnéticos e ondas 
de rádio para obter uma 
imagem matematicamente 
reconstruída. Quando certos 
núcleos do corpo estão sob 
a influência de um forte 
campo magnético são 
excitados por ondas de 
rádio de frequências 
específicas, conseguindo absorver e reemitir essas ondas. 
Figura 19: Esquema de um equipamento de RM 
Figura 18: Tomografia do crânio 
 
 
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Aplicações Especiais das Radiações 
Atualização/2015 
Esses sinais de rádio 
reemitidos são capturados por 
antenas e tratados matematicamente 
em um computador gerando a 
imagens (Figura 19 e 20). 
 
 
 
 
 
 
 
 
(E) Medicina Nuclear 
 
A medicina nuclear 
(MN) é uma especialidade 
médica que utiliza radioisótopos 
para a realização de imagens 
para fins diagnósticos ou 
terapêuticos. 
 
Este segmento da 
radiologia não utiliza contrastes 
para a obtenção de imagens, 
mas sim, uma substância (chamada fármaco) marcada com um radioisótopo, que 
chamamos de radiofármaco (Figura 21). 
 
Os Radiofármacos (também chamados radiotraçadores) são moléculas radioativas 
que apresentam afinidades químicas por determinados órgãos do corpo e, assim, ao 
serem administrados no paciente (via oral ou endovenosa) são transportados para esse 
órgão que se deseja estudar. Eles agem da mesma forma que a substância natural, ou 
Figura 20: RM da cabeça 
Figura 21: Câmara de cintilação 
 
 
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Aplicações Especiais das Radiações 
Atualização/2015 
seja, podem ser captados, produzidos ou secretados pelo órgão, não interferindo na 
fisiologia normal do mesmo. 
 
Por exemplo: O mapeamento da tireóide (cintilografia de tireóide) pode ser feito 
injetando uma substância ligada ao iodo radioativo no paciente. Esse iodo é capturado 
pela glândula tireóide. “Passando” um detector de radiação (gama câmara) na frente do 
pescoço do paciente, ele irá detectar a radiação gama emitida pelo radioisótopo. 
 
Dessa forma, pode-se observar se o radiofármaco foi muito ou pouco absorvido 
em relação ao normal (padrão) e como se distribui na glândula. O detector é associado a 
um mecanismo que permite obter um “desenho” ou mapeamento, em preto e branco ou 
colorido, da tireóide. Assim, por meio da medicina nuclear é possível observar a 
biodistribuição do radiofármaco e determinar a morfologia tireoidiana, sua localização, 
além de identificar o comportamento funcional das células tireoidianas. A mesma técnica é 
usada para mapeamento de fígado e de pulmão. 
 
A principal 
vantagem da MN é que a 
imagem gerada mostra não 
só a anatomia do órgão 
como, também, é capaz de 
mostrar o seu 
funcionamento, evitando a 
utilização de técnicas 
invasivas como biópsias e 
cateterismos. 
 
 
A principal desvantagem da MN é a resolução baixa comparada à tomografia 
computadorizada (TC) e a ressonância magnética (RM) (Figura 22). 
 
Figura 22: Cintilografia óssea. 
 
 
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Aplicações Especiais das Radiações 
Atualização/2015 
EXAMES MAIS COMUNS EM MN: 
 
 Cintilografia óssea:utilizada para o diagnóstico de fraturas e traumas ortopédicos, 
estudos de dores osteo-articulares inexplicáveis e pesquisa de tumores e metástases 
ósseas. 
 Cintilografia de coração: tem a finalidade de visualizar a perfusão do miocárdio e 
servir para o diagnóstico da doença isquêmica coronariana (método não invasivo). 
 Cintilografia de tireóide: serve para o estudo da anatomia e da função da glândula 
tireóide (estudo de captação). 
 Cintilografia de fígado e baço: visa o estudo anátomo-funcional do fígado e do 
baço (principalmente no diagnóstico diferencial de nódulos hepáticos). São realizados 
ainda exames para o diagnóstico de hemangiomas hepáticos. 
 Cintilografia de vias biliares: utilizado para demonstrar a função do fígado e das 
vias biliares, útil no diagnóstico de patologias obstrutivas das vias biliares. 
 Cintilografia de inalação e perfusão pulmonar: utilizada para o diagnóstico de 
embolia pulmonar e de doenças obstrutivas crônicas, entre outras. 
 Cintilografias de rins: tem a finalidade de avaliar obstrução, infecção e hipertensão 
arterial de origem renovascular. 
 Cintilografia de perfusão cerebral: visa o diagnóstico de demências, depressão e 
focos de epilepsia. 
 Outras cintilografias que são realizadas rotineiramente: cintilografias com 
Gálio-67 para avaliar processos infecciosos em atividade. 
 Cintilografia com Tálio-201 para avaliação de viabilidade do miocárdio e 
alguns tipos de tumores; pesquisas de hemorragias gastrointestinais; estudos 
do fluxo arterial, venoso e linfático; cintilografia testicular; etc. 
 
Nem todos os elementos radioativos podem ser utilizados na medicina nuclear. Os 
radionuclídeos para serem utilizados na MN devem possuir algumas características 
desejáveis: 
1. meia-vida física curta; 
2. decair num núcleo estável ou de meia-vida muito longa; 
 
 
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Aplicações Especiais das Radiações 
Atualização/2015 
3. não emitir radiação alfa ou beta, uma vez que essas partículas por serem pouco 
penetrantes não seriam capazes de sair do corpo e ser detectado pela gama câmara, 
ocasionando apenas um aumento na dose dada ao paciente sem contribuir com a 
formação da imagem; 
4. emitir gamas de energias únicas; 
5. a energia dos fótons deve estar preferencialmente entre 100 a 300 keV, idealmente em 
torno de 150 keV (alta o suficiente para sair do paciente, mas baixa o suficiente para ser 
colimada facilmente e absorvida no cristal detector); 
6. ligar-se facilmente ao fármaco e não afetar o seu metabolismo; 
7. serem de fácil obtenção e economicamente viáveis; 
 
Os fármacos utilizados na MN devem possuir as seguintes propriedades: 
1. Localizar-se rapidamente e em grande concentração na região de interesse; 
2. Não ser tóxico; 
3. Formar produtos estáveis; 
4. Ter baixo custo; 
5. Mimetizar processos fisiológicos naturais; 
6. Possuir uma meia-vida biológica curta; 
 
A meia-vida biológica do radiofármaco é definida como o tempo necessário 
para que metade do radiofármaco seja eliminado do organismo pelas vias normais (urina, 
suor, fezes, etc.). A dose de radiação recebida por um órgão quando nele existe um 
material radioativo agregado, depende da meia-vida física, isto é, das características do 
decaimento radioativo do elemento, e da meia-vida biológica. 
 
A combinação de ambas dá à meia-vida efetiva, que é o tempo em que a dose 
de radiação em um determinado órgão fica reduzida à metade. 
 
Os isótopos radioativos utilizados nos radiofármacos devem possuir meia-vida 
física curta. Claro, ao ser administrado no paciente os radioisótopos devem rapidamente 
se desintegrar, para que o paciente não fique emitindo radiação por um tempo longo. 
 
 
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Aplicações Especiais das Radiações 
Atualização/2015 
Além disso, é importante ressaltar que uma boa parte dos radioisótopos sofre 
decaimento no momento do exame, para que a gama câmara consiga obter uma imagem 
adequada com uma mínima quantidade de radiofármaco. Porém, se a meia-vida física é 
muito curta cria-se o inconveniente do radioisótopo ter que ser produzido bem próximo ao 
local que será utilizado. 
 
Os radionuclídeos utilizados pela medicina nuclear incluem: iodo-131, iodo-123, 
índio-111, gálio-67, tecnécio-99m, tálio-201, samário-157, flúor-18, etc. de 
todos, o mais utilizado é o tecnécio-99m. 
 
a) TECNÉCIO-99m - possui uma meia-vida física de 6 horas (ou seja, ele 
diminui de um fator 16 por dia). Por possuir uma meia-vida física muito curta, quando os 
hospitais desejam utilizar o tecnécio-99m, eles compram o molibidênio-99, que é o pai do 
tecnécio-99m. Ou seja, o molibidênio-99, que tem uma meia-vida de 66 horas decai 
emitindo uma partícula beta menos se transformando em tecnécio-99m, que irá se 
desintegrar emitindo radiação gama (Figura 23): 
 
 TcMo m9943
99
42 
 
 TcTc 99m99
 
 
As características que fazem do tecnécio-99m o 
radioisótopo mais popular em MN são: 
(a) é fácil de ser obtido; 
(b) possui meia-vida física de 6 h; 
(c) emite somente um raio gama de 
energia ideal (140 keV); 
(d) pode ser combinado quimicamente com diversos complexos orgânicos, os 
quais avaliam disfunções hepáticas, ósseas e cerebrais, entre outras. 
 
Figura 23: Gerador de 99mTc 
 
 
- 23 - 
 
Aplicações Especiais das Radiações 
Atualização/2015 
b) IODO - apresenta dois isótopos que são utilizados na medicina nuclear: o 
iodo-123 e o iodo-131 (Figura 24). O iodo-131, apresenta o inconveniente de possuir 
uma meia-vida relativamente longa (8 dias), emitir partícula beta e emitir uma radiação 
gama de energia não ideal (364 keV). 
O iodo-123 apresenta uma meia-vida curta 
(13 horas), nenhuma emissão beta e radiação gama 
com energia ideal (159 keV). O iodo-123 pode ser 
produzido utilizando um equipamento chamado 
ciclotron. 
Alguns grandes centros médicos têm 
comprado ciclotrons para a produção do 123I e 
outros radionuclídeos de meia-vida curta, tais como 
o 11C, 13N, 15O, 19O, 18F, 52Fe, 68Ga, etc. 
 
 
 
c) GÁLIO-67 - possui uma meia vida de 78 horas e emite três radiações gama 
com as respectivas energias: 93, 185 e 300 keV, sendo a principal radiação gama de 
energia 93 keV. 
 
d) ÍNDIO-111 - possui uma meia vida de 2,8 dias e emite duas radiações gama 
de energias de 172 e 245 keV. 
 
e) TÁLIO-201 - possui uma meia-vida de 73 horas, não emite partícula beta e 
emite duas radiações gama de energias de 135 e 167 keV. Ele é empregado na 
cintilografia do miocárdio, considerado um exame de importância fundamental para 
identificação de doença coronariana em suas diversas fases de atuação: diagnóstico, 
acompanhamento, avaliação de resposta terapêutica e da evolução pós-cirúrgica. 
 
Quando os exames mostram grande comprometimento da função cardíaca, a 
ponto de indicar a necessidade de um transplante, pode ser utilizado o 18-fluor-desoxi-
Figura 24: Blindagem do 131I 
 
 
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Aplicações Especiais das Radiações 
Atualização/2015 
glicose (flúor-18), comumente representado por FDG, que informa com muita precisão, 
se a disfunção do músculo cardíaco é reversível ou não. Se a área afetada estiver 
consumindo glicose, significa que o músculo está ativo e pode retornar a funcionar, após 
uma terapia adequada, sem necessitar obrigatoriamente de um transplante. 
 
O FDG é considerado como avanço da medicina nuclear, pois permite a realização 
de diagnósticos de alta precisão em cardiologia, neurologia e oncologia. Uma das 
aplicações mais avançadas é o mapeamento da função cerebral, possibilitando executar o 
mapeamento da função cerebral, possibilitando fazer o diagnóstico precoce dos males de 
Alzheimer e de Parkinson. Como na medicina nuclear a radiação é emitida de dentro do 
paciente, o estudo não é aconselhável nas gestantes. Nos estudos com raios-X, o feto 
pode ser protegido da radiação colocando-se blindagens de chumbo sobre o abdome da 
gestante. Isto não é possível na medicina nuclear, pois nãose pode controlar o 
radiofármaco na corrente sanguínea. Portanto, o exame deve ser protelado para após o 
término da gestação. 
 
Lactentes apresentam problema semelhante, pois alguns tipos de radiofármacos 
apresentam excreção no leite materno. É aconselhável, nesses casos, suspender a 
lactação por certo tempo, após a realização do exame. O tempo é determinado pela meia-
vida do elemento radiativo. 
 
 
 
TOMOGRAFIA NA MEDICINA NUCLEAR (PET e SPECT) 
 
 
Na MN podemos formar imagens gama de projeção (como nas radiografias) ou 
imagens de cortes ou seções transversais (como nas tomografias). 
 
A tomografia convencional realizada com um tubo de raios-X que gira em torno do 
paciente é chamada tomografia de transmissão e a tomografia realizada a partir da 
 
 
- 25 - 
 
Aplicações Especiais das Radiações 
Atualização/2015 
emissão gama dos radioisótopos dentro do paciente são chamadas de tomografia de 
emissão. Existem duas modalidades de tomografia de emissão: O SPECT (Tomografia 
por Emissão de Fóton Único) e o PET (Tomografia por Emissão de Pósitrons). 
 
O SPECT é uma técnica de imageamento em que os dados são adquiridos com 
uma gama câmara, comumente com um colimador de aberturas paralelas, que se move 
em torno do paciente para coletar um arranjo de imagens em vários ângulos. Neste caso, 
é chamada de tomografia por emissão de único fóton porque a gama câmara detecta um 
fóton de cada vez (Figura 25). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O PET é uma técnica de imageamento, similar ao SPECT, que utiliza a emissão 
gama proveniente da aniquilação das partículas beta mais, emitidas por radionuclídeos 
administrados ao paciente (Figura 26 e 27). 
 
A partícula beta mais (ou pósitron), após ser emitida pelo radionuclídeo, percorre 
uma distância curta (3 a 5 mm) dentro do paciente até que, quando está quase parando é 
atraída por um elétron do meio, se unindo a ele. 
 
Ao fazer isso o elétron e o pósitron se aniquilam gerando dois raios gama de 
energias iguais a 511 keV que saem em direções opostas. 
Figura 25: Equipamento de medicina nuclear de três e duas cabeças 
 
 
- 26 - 
 
Aplicações Especiais das Radiações 
Atualização/2015 
Os nuclídeos emissores + utilizados na MN são: O 11C, 13N, 15O, 18F. Por 
possuírem meia-vida física muito curta, a fabricação artificial desses radionuclídeos deve 
ser realizada nas próprias instalações ou bem próximo delas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PRODUÇÃO 
FORMAÇÃO DA IMAGEM 
Figura 26: Produção e realização do exame 
Figura 27: PET/CT 
 
 
- 27 - 
 
Aplicações Especiais das Radiações 
Atualização/2015 
IMPORTÂNCIA E PRINCIPAIS INDICAÇÕES TERAPÊUTICAS 
 
 
Adicionalmente à capacidade de diagnóstico de anormalidades, a Medicina 
Nuclear pode ser utilizado na terapia de certas doenças. As indicações mais comuns são 
as disfunções benignas da tireóide, como doença de Graves/Plummer ou mesmo, mais 
recentemente, o bócio multinodular atóxico de grande volume, câncer de tireóide e alívio 
da dor óssea de origem metastática. Assim como no diagnóstico, a terapia baseia-se na 
utilização de radiofármacos/radiotraçadores. Os radiotraçadores utilizados para terapia 
tendem a se concentrar numa determinada parte e não se difundir pelo corpo. 
 
Por exemplo, iodo-
radioativo na tireóide e o 
fosfato nos ossos. Isto é 
importante, pois é o órgão 
alvo que deve ser tratado e 
não o resto do corpo 
(Figura 28). 
 
Quando se avalia 
elementos radioativos para 
uso terapêutico devem ser selecionados os elementos que emitem partículas beta. Uma 
vez que essas partículas não são capazes de atravessar grandes distâncias (no tecido 
humano atravessam poucos centímetros de tecido). 
 
Essa propriedade de produzir uma dose elevada sobre uma área confinada e de 
curto alcance torna a partícula Beta extremamente útil na medicina nuclear. 
 
 
 
 
Várias condições , incluindo 
a doença de Grave, adenoma 
tóxico , doença de Plummer, e 
tiroidite , pode evoluir para 
hipertireoidismo. 
Figura 28: Iodo radioativo na tireóide 
 
 
- 28 - 
 
Aplicações Especiais das Radiações 
Atualização/2015 
RADIOTERAPIA 
 
 
A radioterapia é o tratamento de tumores cancerígenos utilizando fontes de 
radiação ionizante. Ela tem por objetivo provocar a destruição completa do tumor, 
conservando a possibilidade de cicatrização dos tecidos sadios, vizinhos ao tumor (Figura 
29). 
 
Essa destruição é 
devido à absorção da energia 
da radiação pelas células. 
Como as células tumorais são 
mais sensíveis à irradiação 
que as sadias e, 
normalmente, as células 
sadias tendem a se recuperar 
mais rapidamente, a 
radioterapia é considerada 
uma técnica muito eficaz no 
combate ao câncer. 
 
NOÇÕES SOBRE CÂNCER 
 
As células dos diversos órgãos do nosso corpo estão constantemente se 
reproduzindo, isto é, uma célula adulta divide-se em duas, e por este processo, chamado 
mitose, vai havendo o crescimento e a renovação das 
células (Figura 30). 
 
A mitose é realizada de acordo com as 
necessidades do organismo. No entanto, em 
determinadas ocasiões e por razões ainda não muito 
conhecidas, certas células se reproduzem com uma 
Figura 29: Sala de Radioterapia 
Figura 30: Divisão celular 
 
 
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Aplicações Especiais das Radiações 
Atualização/2015 
velocidade maior, desencadeando o aparecimento de massas celulares denominadas 
neoplasias ou, mais comumente, tumores. 
 
Nas neoplasias malignas o crescimento é mais rápido, desordenado e infiltrante, 
as células não guardam semelhança com as que lhes deram origem e têm capacidade de 
se desenvolver em outras partes do corpo, disseminando-se na maioria das vezes por 
meio do sistema linfático, fenômeno este denominado metástase, que é a característica 
principal dos tumores malignos. 
 
É desta forma, por exemplo, que um tumor primário de mama pode disseminar-se 
para os linfonodos da axila e daí para o restante do corpo. 
 
São três as possibilidades de tratamento para remover ou destruir 
células cancerosas: 
 
a) Cirurgia 
b) Quimioterapia 
c) Radioterapia 
 
 
 
 
MODALIDADES DA RADIOTERAPIA 
 
 
A radioterapia é dividida em duas modalidades: TELETERAPIA e 
BRAQUITERAPIA. 
 
A Teleterapia é uma modalidade de radioterapia em que a fonte de radiação é 
externa ao paciente, posicionada a no mínimo 20 cm de sua superfície. Os equipamentos 
utilizados em teleterapia são os aceleradores lineares (AL), máquinas de raios-X e os 
equipamentos com fontes radioativas. Estes últimos utilizam normalmente fontes de 
Observação: Essas três 
técnicas podem ser 
usadas em conjunto ou 
isoladamente. 
 
 
- 30 - 
 
Aplicações Especiais das Radiações 
Atualização/2015 
cobalto-60 que emite raios gama de energia próxima a 1,2 MeV e são chamados de 
telecobalto ou bombas de cobalto. 
 
Os equipamentos de raios-X geram feixes de até 0,250 MeV aproximadamente 
(tensões de até 250 kV) e os aceleradores lineares geram raios-X de energias de 4 a 20 
MeV (Figura 31 e 32). 
 
É importante destacar que os tubos de raios-X e os aceleradores de partículas são 
fontes de radiação que não utilizam elementos químicos radioativos. Dessa forma, eles só 
produzem radiação quando estão ligados. Outro fato importante é que um objeto ou o 
próprio corpo, quando irradiado (exposto à radiação) por uma fonte radioativa, 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. 
 
Portanto, pode haver irradiação sem existir contaminação, ou seja, sem contato 
entre a fonte radiativa e o objeto ou corpo irradiado. No entanto, havendo contaminação 
Figura 32: Esquema computacional de teleterapia 
Figura 31: Esquema de um equipamento 
acelerador de elétrons 
 
 
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Aplicações Especiais das RadiaçõesAtualização/2015 
radioativa (presença de material radioativo), é claro que haverá· irradiação do meio 
contaminado. 
 
 
A braquiterapia é uma modalidade da radioterapia em que a fonte fica em 
contato ou dentro do paciente. A grande vantagem da braquiterapia em relação à 
teleterapia é que ela irradia o tumor com altas doses e os tecidos vizinhos com doses 
mínimas (Figura 33). 
 
 
Existem diversos tipos de braquiterapia, realizadas com uma grande variedade de 
fontes radioativas (Exs. 
226
Ra, 
60
Co, 
137
Cs, 
192
Ir, 
198
Au e 
90
Sr). Estas fontes são em geral 
acondicionadas em cápsulas de metal cujas dimensões variam de alguns milímetros a 
poucos centímetros. A introdução das fontes no paciente é feita por meio de punção de 
agulhas contendo o material radioativo, implantes cirúrgicos ou por cavidades do corpo. 
 
Durante o tratamento o paciente deve ficar internado no hospital, pois se torna 
ele mesmo uma fonte radioativa, sendo liberado apenas depois das fontes serem 
retiradas. 
 
 
Figura 33: Implantes de sementes radioativas de I125 na próstata de um paciente guiado por USG 
 
 
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Aplicações Especiais das Radiações 
Atualização/2015 
APLICAÇÕES DAS RADIAÇÕES NA AGRICULTURA 
 
 
Na agricultura, podemos empregar as radiações para tratar os alimentos 
(irradiação de alimentos), eliminar pragas nas plantações e acompanhar o 
desenvolvimento de plantas. 
 
 
USO DE TRAÇADORES RADIOATIVOS 
 
Podemos usar os radioisótopos como traçadores ou marcadores, para acompanhar 
o metabolismo das plantas, verificando o que elas precisam para crescer e o que é 
absorvido pelas raízes e pelas folhas e onde um determinado elemento químico fica retido. 
 
Uma planta que absorveu um traçador radioativo pode, também, ser radiografada, 
permitindo localizar o radioisótopo. Para isso, basta colocar um filme, semelhante ao 
usado em radiografias, sobre a região da planta durante alguns dias e revelá-lo. Obtém-se 
o que se chama de auto-radiografia da planta (Figura 34). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A técnica do uso de traçadores radioativos também possibilita o estudo do 
comportamento de insetos, como abelhas e formigas. Ao ingerirem radioisótopos, os 
insetos ficam marcados, porque passam a emitir radiação, e seu raio de ação pode ser 
acompanhado. 
 
Figura 34: Desenho esquemático de traçadores radioativos em plantas. 
 
 
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Aplicações Especiais das Radiações 
Atualização/2015 
No caso de formigas, descobre-se onde fica o formigueiro e, no caso de abelhas, 
até as flores de sua preferência (Figura 35 e 36). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A marcação de insetos com radioisótopos também é muito útil para eliminação de 
pragas, identificando qual predador se alimenta de determinado inseto indesejável. Neste 
caso o predador é usado em vez de inseticidas nocivos à saúde. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Outra forma de eliminar pragas é esterilizar os respectivos machos por radiação 
gama e depois soltá-los no ambiente para competirem com os normais, reduzindo sua 
reprodução sucessivamente, até a eliminação da praga, sem qualquer poluição com 
produtos químicos. Em defesa da alimentação e do meio ambiente, pode-se, também, 
determinar se um agrotóxico fica retido nos alimentos ou quanto vai para o solo, para a 
água e para a atmosfera. 
 
Figura 35: Desenho esquemático de traçadores radioativos em insetos 
Figura 36: Desenho esquemático de traçadores radioativos em insetos 
 
 
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Aplicações Especiais das Radiações 
Atualização/2015 
IRRADIAÇÃO DE ALIMENTOS 
 
 
Desde os primeiros tempos, as pessoas procuram 
cuidar melhor de seus alimentos utilizando variados métodos 
de preservação, de modo a controlar a sua deterioração, a 
transmissão de doenças e a infestação de insetos. 
 
Os métodos atualmente utilizados para conservar os 
alimentos incluem o congelamento, a secagem, o enlatamento, a preparação de 
conservas, a pasteurização, a fermentação, o resfriamento, o armazenamento em 
atmosfera controlada, a fumigação química e a aplicação de aditivos preservantes. A 
irradiação é o método mais recentemente utilizado para conservar alimentos (Figura 37). 
Estima-se que um quarto a um terço da produção mundial de alimentos é perdida devido 
a pragas, insetos, bactérias, fungos e enzimas que comem, estragam ou destroem as 
colheitas. 
 
É incalculável a magnitude da perda econômica associada a doenças originárias de 
alimentos e à rejeição de alimentos contaminados por parasitas e micro-organismos 
patogênicos. Métodos novos e eletivos são necessários para aumentar a oferta de 
alimentos sadios e seguros, para uma população mundial em expansão. A irradiação de 
vários alimentos, particularmente frango, mariscos e carne de porco em combinação com 
os métodos mais limpos de processamento de alimentos poderão reduzir, 
significativamente, a incidência de doenças causadas por micro-organismos. 
 
Irradiação de alimentos é um processo físico de tratamento comparável à 
pasteurização térmica, ao congelamento ou enlatamento. Este processo envolve a 
exposição do alimento, embalado ou não, a um dos três tipos de energia ionizante: raios 
gama, raios-X ou feixe de elétrons (~ 5 MeV). Isto é feito em uma sala ou câmara 
especial de processamento por um tempo determinado. Podemos utilizar para irradiar os 
Figura 37: Símbolo internacional 
“Radura”. 
 
 
- 35 - 
 
Aplicações Especiais das Radiações 
Atualização/2015 
alimentos dois tipos de equipamentos: os aceleradores lineares de elétrons e os 
irradiadores gama. 
A fonte mais comum de raios gama, utilizada para processamento de alimentos é 
a que utilizam o radioisótopo Cobalto-60. O alimento é tratado por raios gama, 
originados do Cobalto-60 em uma instalação conhecida como irradiador. 
 
A energia gama emitida pelo Cobalto-60 pode penetrar no alimento causando 
pequenas e inofensivas mudanças moleculares que também ocorrem no ato de cozinhar, 
enlatar ou congelar. De fato, a energia simplesmente passa através do alimento que está 
sendo tratado e, diferentemente dos tratamentos químicos, não deixam resíduos. 
 
A irradiação é chamada de “processo frio” porque a variação de temperatura dos 
alimentos processados é insignificante (Figura 38 e 39). 
 
Os produtos que foram irradiados podem ser transportados, armazenados ou 
consumidos imediatamente após o tratamento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 38: Maquete do processo de irradiação de alimentos 
 
 
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Aplicações Especiais das Radiações 
Atualização/2015 
Figura 39: Desenho esquemático do irradiador de alimentos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A irradiação funciona pela interrupção dos processos orgânicos que levam o 
alimento ao apodrecimento. Raios gama, raios-X ou elétrons são absorvidos pela água ou 
outras moléculas constituintes dos alimentos, com as quais entram em contato. No 
processo, são rompidas células microbianas, tais como bactérias, leveduras e fungos. Além 
disso, parasitas, insetos e seus ovos e larvas são mortos ou se tornam estéreis. 
 
A irradiação não é um “milagre” técnico capaz de resolver todos os problemas de 
preservação de alimentos. Ela não pode transformar alimento deteriorado em alimento de 
alta qualidade. Como também não é adequada para todos os tipos de alimentos, mas 
podem resolver problemas específicos importantes e complementares outras tecnologias. 
 
Ela representa uma grande promessa no controle de doenças originárias de 
alimentos, tais como a salmonelose, que é um problema mundial. Também é efetiva na 
desinfestação, particularmente em climas quentes, em que os insetos consomem uma 
grande porcentagem da safra colhida. A irradiação de alimentos pode aumentar o tempo 
de prateleira - estocagem - de muitos alimentos a custos competitivos, ao mesmo tempo 
em que fornece uma alternativa ao uso de fumigantes e substâncias químicas, muita das- 37 - 
 
Aplicações Especiais das Radiações 
Atualização/2015 
quais deixam resíduos. Em muitos casos, alimentos irradiados em sua temperatura de 
armazenamento ideal e em embalagens a vácuo durarão mais e manterão por mais tempo 
sua textura original, sabor e valor nutritivo se comparadas com aqueles termicamente 
pasteurizados, esterilizados ou enlatados. 
 
A irradiação de alimentos tem sido objeto de pesquisas intensas por mais de 
quarenta anos. Organizações internacionais concluíram destas pesquisas que a irradiação 
de alimentos é segura e benéfica. Similarmente, o valor nutricional de alimentos irradiados 
foi comparado com o de alimentos tratados por outros métodos, com resultados 
favoráveis. Em 1983, a Comissão do Codex Alimentarius, um grupo das Nações 
Unidas que desenvolve normas internacionais para alimentos, concluiu que alimentos 
irradiados abaixo de 10 kGy não apresentam risco toxicológico. Atualmente, níveis de 
tratamento dentro desta faixa, estão sendo mundialmente realizados. 
 
É importante destacar que o processamento por radiação não torna o alimento 
radioativo da mesma forma que os raios-X usados para a segurança em aeroportos não 
tornam as bagagens radioativas. 
Níveis de tratamento e seus efeitos 
 
A irradiação de alimentos pode produzir uma variedade de resultados, 
dependendo do tipo do alimento e da quantidade de energia ionizante absorvida pelo 
mesmo. Esta energia é usualmente medida por uma unidade conhecida como “o gray” 
(Gy) ou “o rad”, sendo que: 
 
1 Gy = 100 rads 
 
Quando um quilograma de matéria absorve a energia de 1 joule, diz-se que ela 
recebeu a dose de um Gray. 
 
 
 
 
 
- 38 - 
 
Aplicações Especiais das Radiações 
Atualização/2015 
TIPO DE ALIMENTO DOSE EM 
KGy 
EFEITO 
CARNE, FRANGO, PEIXE, MARISCO, ALGUNS 
VEGETAIS, ALIMENTOS PREPARADOS 
20 - 70 Esterilização. Os produtos tratados podem ser 
armazenados à temperatura ambiente. 
ESPECIARIAS E OUTRAS FRUTAS 8 - 30 Reduz o número de micro-organismos e destrói 
insetos: substitui produtos químicos 
CARNE, FRANGO, PEIXE 1 - 10 Retarda a deterioração, mata alguns tipos de bactérias 
patogênicas (Salmonela). 
MORANGOS E OUTRAS FRUTAS 1 - 4 Aumenta o tempo de prateleira, retarda o 
aparecimento de mofo. 
GRÃOS, FRUTAS E VEGETAIS 0,1 - 1 Mata insetos ou evita sua reprodução. Pode substituir 
parcialmente os fumigantes 
BANANA, ABACATE, MANGA, MAMÃO E 
OUTRAS FRUTAS NÃO CÍTRICAS 
0,25 - 0,35 Retarda a maturação. 
CARNE DE PORCO 0,08 - 0,15 Inativa a Trinchinela. 
BATATA, CEBOLA, ALHO 0,05 - 0,15 Inibe o brotamento 
 
* kGy (quilogray) = 1000 Gy 
Alimentos irradiados já foram aprovados em dezenas de países ao redor 
do mundo. Uma vez liberados para o consumo, esses devem ser rotulados com o 
símbolo internacional denominado “Radura”. 
 
O símbolo deve ser acompanhado pelas palavras “tratado por irradiação” ou 
“tratado com radiação” (figura 40). Esta rotulagem é exigida por lei, para informar 
aos consumidores que eles estão comprando um alimento que foi processado. 
 
Este aviso é necessário porque a radiação 
não deixa nenhum vestígio indicando que o 
alimento foi irradiado seja pela aparência, cheiro 
ou toque. Isto contrasta com outras técnicas de 
processamento, tais como cozinhar, enlatar ou 
congelar, processos em que se percebe o 
tratamento. 
 Figura 40: rotulagem exigida 
 
 
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Aplicações Especiais das Radiações 
Atualização/2015 
Produtos irradiados estão à disposição dos consumidores em certos mercados dos 
Estados Unidos, desde 1992. 
 
Estes produtos são irradiados para a extensão do seu tempo de prateleira, e têm 
sido bem recebidos pelos consumidores. Carne de frango tem sido irradiada para controlar 
a Salmonela e colocada à disposição de mercados, limitados dos EUA desde 1993. Mais 
recentemente, o mercado de alimentos tem utilizado frango irradiado em quantidades 
crescentes. 
Estabelecimentos tais como hospitais e restaurantes têm utilizado este produto 
visando à redução de bactérias patogênicas, e reduzindo o risco de contaminação cruzada 
de outros alimentos, durante a sua preparação. A irradiação custa nos Estados Unidos 
entre US$0,01 a US$ 0,10 por quilograma de alimento irradiado. 
 
APLICAÇÕES DAS RADIAÇÕES NA INDÚSTRIA 
 
 
Podemos utilizar as radiações ionizantes para realizar testes de controle de 
qualidade de produtos industriais, ou mesmo, tornar um produto mais confiável para o 
consumo. 
 
No Brasil, de acordo com os dados obtidos junto à Comissão Nacional de 
Energia Nuclear - CNEN, as aplicações das radiações ionizantes na indústria são 
realizadas em cerca de 900 instalações radiativas, as quais manuseiam aproximadamente 
3.000 fontes de radiação em diversas aplicações durante o processo industrial, tanto em 
linhas de produção como no controle da qualidade dos produtos finais. 
 
Essas fontes são empregadas nos mais diversos setores industriais, tais como 
siderurgia, mineração, bebidas, automobilístico, aeroviário, naval e petrolífero, papel e 
celulose, entre outros. 
 
 
 
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Aplicações Especiais das Radiações 
Atualização/2015 
A RADIOGRAFIA INDUSTRIAL 
 
A radiografia industrial pode ser descrita como um ensaio não destrutivo (END) 
de materiais, que utiliza fontes de radiação para fazer imagens de peças, estruturas ou 
equipamentos, visando assegurar a integridade desses produtos (Figura 41 e 42). Assim, 
podemos realizar radiografias de peças automotivas importantes para a segurança de 
veículos, tal como partes constituintes do freio; radiografias de vasos de contenção, 
caldeiras e tubulações de gás ou petróleo para verificar rachaduras, vazamentos ou 
defeitos; inspeções de soldas 
realizadas em turbinas de aviões, 
estruturas metálicas de edifícios e 
pontes; etc. 
 
A radiografia industrial pode 
ser realizada através de 
equipamentos geradores de raios-X 
ou de irradiadores de gamagrafia. Os 
irradiadores de gamagrafia são 
equipamentos que utilizam fontes 
radioativas de Irídio-192, Selênio-75, 
Térbio-169, Césio-137 ou Cobalto-60. 
 
No Brasil, 90% dos 
irradiadores de gamagrafia utilizam 
fontes de 
192
Ir, seguidos dos 
irradiadores de 
60
Co e 
75
Se, com 5% 
cada (Figura 43). 
 
Por serem portáteis, os 
irradiadores de 
192
Ir são os mais Figura 42: Radiografia de uma junta soldada numa 
tubulação de gás. 
Figura 41: Radiografia de uma turbina. 
 
 
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Aplicações Especiais das Radiações 
Atualização/2015 
utilizados pelas empresas prestadoras de serviços em gamagrafia industrial, as quais 
executam tarefas em diversas localidades do País. Irradiadores de 
60
Co têm sido muito 
pouco utilizados pelas empresas de radiografias industrial do país. O uso deles geralmente 
é restrito ao recinto blindado (bunker) da própria instalação. 
As instalações onde são realizadas as radiografias industriais podem ser 
classificadas como instalações fechadas ou abertas. 
 
Instalação fechada é uma instalação de radiografia industrial onde o 
armazenamento e o uso de fontes de radiação é realizado em recintos especiais fechados, 
com blindagem permanente, cuja construção é adaptada ao tipo e à atividade da fonte 
radioativa que será utilizada. Tais recintos blindados são normalmente denominados 
bunkers. 
Instalação aberta é aquela onde o 
armazenamento e o uso de fontes de 
radiação é realizado em espaços isolados ou 
cercados. Caracteriza-se como um local 
temporário, onde são executadas as 
radiografias, e para onde os irradiadores 
precisam ser deslocados. Como exemplo de 
áreas industriais caracterizadas como 
instalações abertas, podemos citar os pólos 
petroquímicos, refinarias de petróleo, 
fábricas de papel e celulose, 
plataformas continentais, 
estaleiros e hangares de aviação 
(figura 44). 
Os trabalhos em instalações 
abertas são realizados em locais 
fisicamente delimitados, nos quais a 
fonte de radiação é exposta, e cujo 
acesso é controlado.Figura 43: Aparelho gamagrafia 
Figura 44: Pólos Petroquímicos 
 
 
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Aplicações Especiais das Radiações 
Atualização/2015 
MEDIDORES DE NÍVEIS 
 
 
Para saber o nível de um líquido em um tanque, podemos utilizar as radiações. 
Coloca-se uma fonte radiativa em um dos lados e, no lado oposto, um detector ligado a 
um dispositivo (aparelho) de indicação ou de medição (Figura 45). Quando o líquido 
alcança a altura da fonte, a maior parte da radiação emitida pela fonte é absorvida por ele 
e deixa de chegar ao detector, significando que o líquido atingiu aquele nível. 
 
O mesmo artifício serve para indicar um nível mínimo de líquido desejado em um 
tanque. Nesse caso, a fonte e o detector devem ser colocados na posição adequada e, 
quando o líquido atingir esse ponto, deixará de absorver a radiação, que chegará ao 
detector com maior intensidade. Em geral, acrescenta-se um sistema de alarme, para soar 
ao ser atingido esse nível. No caso de indicação de nível máximo ocorrerá o contrário, isto 
é, a radiação chegará ao detector com menor intensidade. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IRRADIADORES DE GRANDE PORTE 
 
Podemos utilizar irradiadores de grande porte, normalmente de Cobalto-60, em 
inúmeras aplicações industriais, tais como: esterilização de material médico-cirúrgico, 
Figura 45: Desenho esquemático de um medidor de nível 
 
 
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Aplicações Especiais das Radiações 
Atualização/2015 
odontológico, de laboratório, frascos, embalagens, fármacos, descontaminação de 
produtos, cosméticos, matérias primas, fitoterápicos, chás, processamento de alimentos, 
especiarias, condimentos, corantes, coloração de vidros, pedras preciosas, melhoria de 
fibras sintéticas e de polímeros, etc. (figura 46). 
 
 
A Indústria Farmacêutica utiliza fontes 
radioativas de grande porte para esterilizar 
seringas, luvas cirúrgicas, gaze e material 
farmacêutico descartável, em geral. Seria 
praticamente impossível esterilizar, pelos 
métodos convencionais que necessitam de altas 
temperaturas, tais materiais, que se 
deformariam ou se danificariam de tal forma 
que não poderiam ser mais utilizados. 
 
 
 
 
APLICAÇÕES DIVERSAS NA INDÚSTRIA 
 
 
Na indústria automobilística é útil o uso de isótopos radioativos para 
estabelecer o tipo de liga ferrosa mais duradoura para a fabricação de cilindros. Colocam-
se no motor experimental, cilindros da liga desejada, contendo ferro radioativo (Fe-59). 
Basta depois medir, com a ajuda de um detector, a radioatividade do óleo utilizado, para 
saber quanto de ferro foi gasto pelo atrito nas paredes do cilindro. 
 
Podemos utilizar isótopos radioativos para medir o desgaste de pneus. 
Adicionando elementos radioativos (como o fósforo-32) no material do pneu e depois 
andando com o carro na estrada por um pequeno trecho, pode-se determinar a 
quantidade de borracha perdida pelo atrito com a estrada. 
Figura 46: Agulhas esterelizadas com 
fontes radioativas de grande porte 
 
 
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Aplicações Especiais das Radiações 
Atualização/2015 
 
A indústria de detergentes pode testar seus produtos utilizando isótopos 
radioativos. Isto é feito manchando-se tecidos com materiais que contenham isótopos 
radioativos. Após a lavagem, é possível medir a quantidade de material radioativo que 
permanece no tecido. Testes parecidos podem determinar a eficiência de máquinas de 
lavar e até de aspiradores de pó. 
 
 
APLICAÇÕES DAS RADIAÇÕES NO MEIO AMBIENTE 
 
 
No meio ambiente, podemos 
utilizar as radiações para várias 
finalidades. Por exemplo: 
 
(a) Uso de traçadores 
radioativos para estudar a 
poluição de águas subterrâneas 
e propagação de contaminantes 
nos rios; 
(b) Uso de traçadores radioativos para determinar o transporte de sedimentos em rios, 
com vista a quantificar o assoreamento dos reservatórios ao longo do tempo e propor 
medidas de prevenção; 
(c) Uso de irradiadores para tratamento de água e esgoto; 
(d) Uso de técnicas nucleares para determinar contaminação de alimentos, animais, 
pessoas, solo, ar, vegetais, rios, etc., com metais tóxicos. A técnica utilizada para esse 
propósito é denominada análise por ativação neutrônica e consiste de irradiar 
amostras desses materiais com nêutrons, em um reator nuclear de pesquisas, fazendo 
com que os elementos presentes nessa amostra se tornem radioativo. Em seguida, mede-
se com a ajuda de detectores sofisticados, a radioatividade induzida. Essa técnica permite 
identificar com bastante exatidão impurezas da ordem de ppb (partes por bilhão). 
 
 
 
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Aplicações Especiais das Radiações 
Atualização/2015 
APLICAÇÕES DAS RADIAÇÕES NA GERAÇÃO DE ENERGIA 
 
 
Os nêutrons, assim como as radiações eletromagnéticas, não possuem carga. Por 
isso, eles são muito penetrantes. Os nêutrons podem viajar vários centímetros através da 
matéria sem que ocorra qualquer tipo de interação. Quando ele sofre interação, essa 
ocorre com o núcleo do material absorvedor, podendo arrancar núcleos (prótons ou 
nêutrons) dos átomos desse material. Os nêutrons podem, também, ser capturados pelos 
núcleos atômicos dos átomos sendo retidos no mesmo, tornando-os radioativos. Nesse 
caso, o excesso de energia é liberado via decaimento radioativo ou emissão espontânea 
de raios gama. 
 
Alguns nuclídeos como o Urânio-235 (natural) e o Plutônio-239 (artificial), podem 
dividir-se em duas partes aproximadamente iguais quando são atingidos por um nêutron 
(Figura 47). Esta reação é chamada de Fissão Nuclear. Quando ela ocorre há uma 
liberação enorme de energia e, em geral, dois ou três novos nêutrons. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MeV195n2BrLanU 10
87
35
147
57
1
0
235
92  
 
Os nêutrons liberados podem colidir com outros núcleos das vizinhanças, 
liberando ainda mais energia e mais nêutrons, dando prosseguimento ao processo, que é 
chamado reação em cadeia (Figura 48). 
 
Figura 47: Desenho esquemático de uma fissão nuclear 
 
 
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Aplicações Especiais das Radiações 
Atualização/2015 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
As explosões nucleares utilizam reações em cadeia, ocorrendo de forma 
descontrolada, como mecanismo básico. Entretanto, as reações em cadeia não precisam 
necessariamente resultar numa grande explosão. Se inserirmos no combustível (material 
físsil) barra de material absorvedor de nêutrons, como por exemplo, boro ou cádmio 
poderá controlar a quantidade de nêutrons disponíveis para provocar fissões, 
simplesmente introduzindo ou retirando parcialmente às barras absorvedoras. 
 
Este arranjo constitui-se num reator nuclear, que pode ser usado, entre outros 
fins, para produzir energia elétrica. Numa usina nuclear, a energia liberada nas 
fissões, sob forma de calor, é empregada para gerar vapor d’água, que será 
então utilizado para impulsionar as turbinas, de modo análogo ao que ocorre 
em uma central térmica e a carvão. 
 
Além da energia e dos nêutrons, as fissões dão origem a elementos químicos, 
geralmente radioativos, conhecidos como produtos de fissão, que virão a constituir a 
maior parte do chamado rejeito radioativo. 
 
Figura 48: Desenho esquemático de uma reação em cadeia 
 
 
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Aplicações Especiais das Radiações 
Atualização/2015 
 
CONCLUSÃO 
 
 
A radiação ionizante, devido as suas características e aos efeitos que produz ao 
interagir com a matéria, pode ser aplicada a processos industriais de grande relevância 
econômica. 
 
Esta tecnologia apresenta um futuro promissor devido a continua e crescente 
utilização dos processos já estabelecidos e as permanentes atividades de pesquisa e 
desenvolvimento nesta área. 
 
Podemos observar que as radiações ionizantes podem ser usadas em diversas 
áreas possibilitando explorar segmentos, que não envolvem apenas o setor médico. Dessa 
forma, pode-se dizer que a radiologia está em constante expansão se desenvolvendo cada 
vez mais parao bem comum. Isto inclusive nos mostra que as possibilidades nesta área 
são infinitas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Aplicações Especiais das Radiações 
Atualização/2015 
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Comissão Nacional de Energia Nuclear, 1999. 
 
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