Instalações em radiologia industrial e emergências

Prévia do material em texto

DEFINIÇÃO
Aplicações da energia nuclear. Classificação das Instalações Nucleares. Classificação das
Instalações Radiativas. Conhecimento das normas relacionadas à indústria e ao transporte de
material radiativo.
PROPÓSITO
Compreender o uso pacífico da energia nuclear, como a sua utilização para a geração de
energia, as aplicações nas áreas de saúde, indústria, agricultura e meio ambiente. Conhecer e
identificar as aplicações das instalações nucleares e radiativas bem como a legislação para a
obtenção do licenciamento e autorização para funcionamento. Conhecer a legislação sobre o
transporte de materiais radioativos.
OBJETIVOS
MÓDULO 1
Classificar uma instalação nuclear e os diferentes tipos de instalações nucleares
MÓDULO 2
Classificar uma instalação radiativa e os diferentes tipos de instalações radiativas
MÓDULO 3
Identificar as diferentes legislações sobre o licenciamento de uma instalação na área de
radiologia industrial, como também na área de transporte de materiais radioativos
INTRODUÇÃO
Material nuclear, segundo a Lei 4.118/62, compreende “os elementos nucleares ou seus
subprodutos (elementos transurânicos, (U-233) em qualquer forma de associação (i.e. metal,
liga ou combinação química)”. Esse material é produzido, processado, reprocessado, utilizado,
manuseado ou estocado em quantidades relevantes em uma instalação nuclear, a juízo da
Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN). Estão compreendidos nesta definição:
Reator nuclear;
Usina que utilize combustível nuclear para produção de energia térmica ou elétrica para
fins industriais;
Fábrica ou usina para a produção ou tratamento de materiais nucleares, integrantes do
ciclo de combustível nuclear;
Usina de reprocessamento de combustível nuclear irradiado;
Depósito de materiais nucleares, não incluindo local de armazenamento temporário
usado durante transportes.
Já uma instalação radiativa é o espaço físico onde uma pessoa jurídica, legalmente constituída,
utiliza, produz, processa, distribui ou armazena fontes de radiação.
Nos últimos anos, houve um aumento progressivo da utilização da tecnologia nuclear no Brasil,
principalmente, devido à sua utilização nos campos da Medicina, indústria, energia, agricultura
e meio ambiente. Podemos citar, por exemplo, os 2 reatores em Angra dos reis, as 13
instalações nucleares do ciclo do combustível nuclear e as mais de 4.000 instalações que
utilizam materiais radioativos, fontes radioativas ou geradores de radiação, como aceleradores
e raios X industriais.
Ainda há vários projetos em andamento, como a construção da Usina Nuclear Angra 3 e a do
primeiro Reator Multipropósito Brasileiro – RMB. Estão previstas também a construção do
Repositório Nacional para rejeitos de baixa e média atividade e a do repositório para
armazenamento de combustível usado (CNEN, 2020).
O surgimento de aplicações, equipamentos e tecnologias tem impacto direto nas atividades de
regulação nuclear, exigindo o desenvolvimento permanente de novos procedimentos de
fiscalização e controle e de novos padrões de segurança. Nesse assunto, o controle do uso
seguro e pacífico da energia nuclear no país é de responsabilidade da CNEN, por meio de sua
Diretoria de Radioproteção e Segurança Nuclear – DRS.
AS APLICAÇÕES DOS RADIOISÓTOPOS
Os isótopos radioativos ou radioisótopos, em função de sua propriedade de emitir radiações,
podem atravessar a matéria ou serem absorvidos por ela, permitindo a sua utilização nos
diversos campos de maneira pacífica. Continuamente, novas técnicas nucleares são
desenvolvidas, viabilizando atividades que não podem ser realizadas pelos meios
convencionais (CARDOSO, 2008). Vamos ver a seguir algumas dessas aplicações em campos
diversos.
APLICAÇÕES NA MEDICINA
Mais de 300 clínicas e hospitais realizam procedimentos de Medicina nuclear, com previsão de
um aumento significativo desse número nos próximos anos. Isso se deve em função de novas
técnicas de combate ao câncer, com maior eficácia e menores efeitos colaterais, bem como de
novos procedimentos associados a diagnósticos e terapias para a avaliação e o tratamento de
neoplasias, cardiopatias, neuropatias e outras enfermidades. Apesar disso, o atendimento no
Brasil é inferior ao de muitos países, como os da União Europeia (cerca de 5 milhões de
exames por ano). Para obter resultados semelhantes, é necessário que os procedimentos
médicos no país sejam multiplicados por um fator de 2,5.
 
Fonte: Freepik
APLICAÇÕES NA AGRICULTURA E NO MEIO
AMBIENTE
As técnicas nucleares têm sido bastante empregadas na agricultura. Podemos citar a utilização
de radioisótopos para a verificação da absorção de nutrientes e do efeito de microrganismos
em plantas. Por meio de traçadores radioativos, investiga-se o metabolismo das plantas a partir
da apuração do que é absorvido pelas folhas e raízes e da identificação de locais onde
elementos químicos são retidos. Dessa maneira, é possível determinar se um agrotóxico fica
retido nos alimentos ou mesmo a sua quantidade no solo, na água e na atmosfera (CARDOSO,
2008).
 
Fonte: Freepik
MÓDULO 1
 Classificar uma instalação nuclear e os diferentes tipos de instalações nucleares
ENERGIA NUCLEAR - VANTAGENS E
DESVANTAGENS
INSTALAÇÕES NUCLEARES
A geração da energia elétrica é uma das principais aplicações da energia nuclear. O
funcionamento de uma usina nuclear é similar ao das térmicas que utilizam o vapor de água
para movimentar as turbinas a fim de produzir eletricidade. A diferença, porém, está na
utilização do calor produzido pela fissão nuclear para a geração de vapor, em vez de
combustível fóssil, como petróleo, gás natural ou carvão.
 VOCÊ SABIA
Os reatores existentes no Brasil são do tipo PWR. Seu combustível é o urânio, encontrado na
natureza com apenas 0,7% do isótopo 235U que, para ser utilizado no reator, precisa ser
enriquecido a cerca de 3,5%.
O ciclo do combustível nuclear é um conjunto de etapas do processo industrial que transforma
o mineral urânio, desde quando ele é encontrado na natureza até sua utilização como
combustível nuclear em uma usina.
Vamos conhecer essas etapas?
MINERAÇÃO
A mineração de urânio em nosso país é feita pela INB (Indústrias Nucleares do Brasil) em sua
Unidade de Concentração de Urânio, implantada no município de Caetité -BA (Figura 1). As
atividades englobam as operações de mina e beneficiamento mineral. A unidade situa-se na
Província Uranífera de Lagoa Real, onde se encontra um recurso de 99,1 mil toneladas de
urânio contido (U3O8) distribuído em 17 depósitos (Figura 2).
 
Fonte: INB
 Figura 1 - Mina de Urânio de Caetité.
 
Fonte: INB
 Figura 2 - Unidade de Concentração de Urânio (URA), situada em Caetité (BA).
BENEFICIAMENTO
O minério é extraído da mina e transportado por caminhões para ser britado. Após passar por
estágios de britagem primária e secundária (operações de redução do tamanho de partículas),
o material é disposto em pilhas e recebe uma solução de ácido sulfúrico que extrai o urânio da
rocha. Esse processo é conhecido como lixiviação e dele resulta o licor de urânio.
Esse líquido é purificado e tratado com diversos processos químicos e físicos de separação,
gerando o concentrado de urânio, também conhecido como yellowcake. Esse material é
armazenado em tambores especiais (Figura 3), inteiramente vedados, e segue para a próxima
etapa do ciclo do combustível nuclear: a conversão.
LICOR DE URÂNIO
Solução de ácido sulfúrico com urânio.
javascript:void(0)
 
Fonte: INB
 Figura 3 - Tambor apropriado contendo yellowcake.
CONVERSÃO
Depois de ter sido dissolvido e purificado, o yellowcake é convertido em hexafluoreto de urânio
(UF6), um sal que tem como propriedade passar para o estado gasoso em baixas
temperaturas. Em forma de gás, o yellowcake segue para a etapa de enriquecimento.
ENRIQUECIMENTO ISOTÓPICO
O urânio é um elemento químico encontrado na natureza. Em forma de rocha, 99,3% é do tipo
(ou “isótopo”) 238, o mais comum, e o 0,7% restante édo tipo 235..
Enriquecimento de urânio é o processo de separação física dos átomos de ambos os tipos,
chamados isótopos do urânio, de modo a aumentar para até 5% a concentração do urânio-235.
O processo mais comum para o enriquecimento do urânio é conhecido como
ultracentrifugação.
O urânio-235, o isótopo físsil, é usado para a geração de energia por meio do processo de
fissão (rompimento) nos núcleos dos reatores nucleares. O hexafluoreto de urânio (UF6) é o
composto processado, em estado gasoso, por equipamentos especiais empregados nos
processos tecnológicos de enriquecimento de urânio. No caso do processo de
ultracentrifugação, o gás passa por equipamentos chamados ultracentrífugas (Figura 4) que
giram em velocidade extremamente alta, separando os dois tipos de isótopos. Por ser mais
pesado, o urânio-238 se desloca para as paredes da ultracentrífuga, enquanto o urânio-235,
por ser mais leve, concentra-se no centro, de onde são retirados.
 
Fonte: Wikimédia
 Figura 4 - Tecnologia para o enriquecimento do urânio pelo processo da ultracentrifugação.
 EXEMPLO
Para entender esse processo de modo mais simples, imagine a etapa da secagem de roupas
em uma máquina lavadora: durante a centrifugação, o tambor da máquina, ao girar, lança a
roupa (componente mais pesado) contra as paredes internas, enquanto a água (componente
mais leve) é eliminada em outra parte.
Como no enriquecimento de urânio o efeito separativo dos isótopos em uma ultracentrífuga é
pequeno, para conseguir a concentração desejada de até 5% do isótopo urânio-235, torna-se
necessária a passagem sequencial do gás “enriquecido” por inúmeras máquinas conectadas
em série e paralelo, formando as chamadas cascatas.
RECONVERSÃO
A reconversão é o retorno do gás hexafluoreto de urânio (UF6) a dióxido de urânio (UO2), sob a
forma de pó.
 
Fonte: INB
 Figura 5 - Processo de reconversão do gás hexafluoreto de urânio (UF6) a dióxido de
urânio (UO2).
O urânio enriquecido em estado gasoso passa por diversos processos para gerar o
tricarbonato de amônio e uranila (TCAU), um composto sólido e amarelo, que é aquecido e
misturado ao hidrogênio e ao vapor d´água (Figura 5). O resultado é um pó que, após ser
estabilizado, é utilizado na etapa seguinte: a produção de pastilhas.
PRODUÇÃO DE PASTILHAS
Com o urânio enriquecido em pó (UO2), são produzidas pastilhas na forma de um cilindro de
aproximadamente um centímetro de comprimento e de diâmetro (Figura 6).
 
Fonte: INB
 Figura 6 - Pastilhas de UO2.
Após um processo de mistura com outros compostos de urânio, o pó de UO2 é transportado
para uma prensa rotativa automática, onde são produzidas as chamadas “pastilhas verdes”.
Elas são encaminhadas para um forno de sinterização e aquecidas a 1750ºC para ganhar
rigidez e adquirir a resistência necessária às condições de operação a que serão submetidas
dentro do reator de uma usina nuclear (Figura 7).
 
Fonte: INB
 Figura 7 - Processo de produção de pastilhas de UO2.
MONTAGEM DO ELEMENTO COMBUSTÍVEL
As pastilhas de urânio são empilhadas em varetas de uma liga super-resistente, o zircaloy. Um
conjunto dessas varetas, mantidas rigidamente por grades espaçadoras, forma o elemento
combustível (Figura 8).
 
Fonte: INB
 Figura 8 – Elemento combustível montado.
Um elemento combustível permanece no reator durante três ciclos, ou seja, aproximadamente
três anos. Após esse período, são armazenados dentro das usinas, nas piscinas de
combustíveis usados.
ANGRA 1
A usina Angra 1 (tecnologia Westinghouse) utiliza 121 elementos combustíveis com 4 metros
de comprimento, cada um contendo 235 varetas rigidamente posicionadas em uma estrutura
metálica, formada por 10 grades espaçadoras, 1 grade protetiva, 20 tubos guias 1 tubo de
instrumentação e 2 bocais, um inferior e um superior.
ANGRA 2
Na usina Angra 2 (tecnologia Siemens), são utilizados 193 elementos combustíveis com 5
metros de comprimento, cada um com 236 varetas rigidamente posicionadas em uma estrutura
metálica, formada por 9 grades espaçadoras, 1 grade protetiva, 20 tubos guias e dois bocais,
um inferior e um superior.
GERAÇÃO DE ENERGIA
É a fissão dos átomos de urânio que estão contidos no combustível nuclear dentro do núcleo
do reator que gera calor, aquecendo a água e transformando-a no vapor que movimenta as
turbinas, gerando energia. Essa etapa é realizada nas usinas nucleares em Angra dos Reis/RJ,
pela Eletrobras/Eletronuclear.
 
autor/shutterstock
 Figura 9 - Usina Nuclear Angra 1.
 
autor/shutterstock
 Figura 10 – Usina nuclear Angra 2.
REJEITOS RADIOATIVOS NO CICLO DO
COMBUSTÍVEL
Os rejeitos radioativos são constituídos por material não aproveitado produzido em cada uma
das fases do ciclo do combustível. Em todas essas fases, existe a produção de certa
quantidade de material contaminado, como roupas, luvas, ferramentas, filtros e componentes
dos equipamentos substituídos. Esses materiais fazem parte dos rejeitos de baixa e média
atividade.
O rejeito da extração do urânio consiste no estéril moído e lixiviado contendo traços de urânio,
tório, rádio e polônio. Há também o radônio liberado na atmosfera. Muitas vezes, são
adicionados aditivos para a neutralização da massa de rejeitos. O maior cuidado com os
rejeitos da mineração é evitar a contaminação do ambiente com o restante do urânio que se
encontra disponibilizado depois dos tratamentos a que foi submetido.
Na fase de conversão, o principal rejeito é o proveniente da purificação do urânio. No
enriquecimento, não existe rejeito, exceto material contaminado, assim como na reconversão,
na fabricação de pastilhas e montagem do elemento combustível.
Nos reatores de potência tipo PWR, a maior quantidade de rejeito é constituída de baixa e
média atividade. O rejeito de alta atividade é o próprio combustível queimado.
 ATENÇÃO
O Brasil é um dos poucos países do mundo a dominar a tecnologia necessária para a produção
de combustível para usinas nucleares. Além disso, as reservas brasileiras de urânio estão
entre as sete maiores do mundo, com apenas um terço do país prospectado. Isso coloca o
Brasil entre os três únicos países a terem domínio do ciclo do combustível nuclear e reservas
de urânio significativas, junto com os Estados Unidos e a Rússia (GONÇALVES, 2011).
INSTALAÇÕES NUCLEARES DE PESQUISA
NO BRASIL
O desenvolvimento tecnológico brasileiro foi feito principalmente a partir das instalações do
IPEN e do Centro de Tecnologia da Marinha de São Paulo (CTMSP), antiga COPESP. Os
demais institutos da CNEN e centros de pesquisa de outras instituições também participaram
deste programa como um todo.
IPEN-SP
O Instituto de Pesquisa Energéticas e Nucleares (IPEN), localizado no Campus da USP, foi
fundado como Instituto de Energia Atômica em 1956, com a finalidade de abrigar o reator IEA-
R1, recebido do programa ― Átomos para a Paz. √Em torno do reator, que ficou pronto apenas
um ano depois, em 1957, foram desenvolvidas atividades diversas, criando o principal núcleo
de pesquisas na área nuclear no país.
Além do IEA-R1, que teve sua potência original aumentada de 3,5 MW para 5,0 MW, foi
construído no IPEN, em colaboração com a Marinha, o reator MB-01, utilizado para testes de
materiais e configurações de combustíveis no núcleo.
O instituto mantém em funcionamento sua capacidade de produzir combustível para reatores
de pesquisa, trabalhando principalmente com ligas de urânio metálico. Tem ainda condições de
produzir esse combustível a partir do hexafluoreto enriquecido.
Além disso, possui um irradiador de cobalto de grande porte, de fabricação nacional, e dois
cíclotrons para a produção de radiofármacos de meia-vida curta.
São áreas de pesquisa do IPEN a produção de radiofármacos, as aplicações industriais da
energia nuclear, o desenvolvimento de lasers, a aplicação de técnicas nucleares na área
ambiental, metrologia das radiações, além de pesquisas em outras áreas correlatas, como
células de combustível e tecnologia dos materiaisnucleares.
O IPEN é também o responsável pela coordenação do Projeto do Reator Multipropósito
Brasileiro - RMB, em desenvolvimento com o apoio de outros institutos da CNEN, com o
objetivo de produzir radioisótopos para uso diverso (principalmente, Molibdênio-99, que produz
Tecnécio-99m, radiofármaco mais usado na Medicina), de permitir o teste de materiais e de
disponibilizar feixe de nêutrons para atividades de pesquisa e desenvolvimento.
CTMSP
O Centro de Tecnologia da Marinha em São Paulo (CTMSP) tem suas principais instalações
construídas no local denominado Aramar, situado em Iperó, no estado de São Paulo.
É o principal centro de pesquisas da Marinha do Brasil para a área nuclear e reúne os
principais projetos a respeito do ciclo de combustível nucelar do país. Neste local, está em
javascript:void(0)
javascript:void(0)
construção o reator protótipo de propulsão naval (LABGENE), que servirá de base para o
reator para o futuro submarino nuclear.
No CTMSP, além das instalações piloto e de demonstração de enriquecimento de urânio por
ultracentrifugação, há aquelas voltadas para o desenvolvimento e fabricação de elemento
combustível para reatores de pesquisa. Está também em construção uma unidade de
demonstração de purificação de urânio e conversão para hexafluoreto de urânio.
O centro ainda possui instalações de pesquisa e desenvolvimento na Cidade Universitária da
USP, na cidade de São Paulo, junto ao IPEN, onde são realizadas pesquisas complementares.
CDTN-BH
O Centro de Desenvolvimento de Tecnologia Nuclear (CDTN), situado no campus da UFMG,
em Belo Horizonte, é o sucessor do antigo Instituto de Pesquisas Radioativas - IPR, primeiro
instituto voltado para a área nuclear no país, fundado em 1953.
O CDTN conta com um reator Triga para pesquisas e análises radioquímicas, além de um
irradiador de cobalto para desenvolvimento de trabalhos na área de irradiação de materiais e
estudos com pedras semipreciosas.
Durante o Acordo Brasil-Alemanha, o CDTN foi o principal centro nacional de suporte técnico
para as pesquisas de desenvolvimento do processo de enriquecimento por jato centrífugo.
Nessa época, a Nuclebrás era a empresa responsável pelas atividades industriais nucleares no
país.
Atualmente, o CDTN mantém pesquisas na área de combustíveis de reatores e de corrosão de
materiais. É também o principal centro nacional voltado para estudo de gestão de rejeitos e de
projeto de repositórios para rejeitos de baixo e médio nível de atividade, além de pesquisas da
área ambiental, envolvendo radionuclídeos ou técnicas nucleares.
IEN-RJ
O Instituto de Engenharia Nuclear (IEN) localiza-se na Ilha do Fundão, no Campus da UFRJ.
Foi fundado em 1962 e seu início foi marcado pela construção do reator Argonauta, idealizado
pelo Argonne National Laboratory (EUA) e doado ao Brasil. Com fabricação totalmente
nacional, o reator continua sendo utilizado, principalmente para atividades de ensino,
radioquímica e estudo de interação de nêutrons com a matéria.
O IEN foi o pioneiro na implantação e produção de radionuclídeos com cíclotron no país. Na
fase de desenvolvimento do Programa Autônomo para o Ciclo do Combustível, o instituto
participou do desenvolvimento de substâncias químicas essenciais e estratégicas para as
diversas etapas da produção do combustível nuclear e do desenvolvimento de instrumentação
nuclear, sendo responsável pela atualização de mesas de controle de equipamentos de grande
porte no próprio IEN e em outras instalações nucleares.
Desenvolveu pesquisas sobre o processo de enriquecimento de urânio, utilizando colunas de
resina de troca iônica, e atuou na área de caracterização do combustível de reatores de
pesquisa produzido com urânio metálico.
Atualmente, desenvolve trabalhos na área de interação homem-sistema, com estudos de
simuladores e desenvolvimento de ambientes de trabalho.
LAPOC-POÇOS DE CALDAS-MG
O Laboratório de Poços de Caldas destacou-se como local de estudo dos processos de
extração e beneficiamento de urânio das diversas jazidas do país, com trabalhos sobre o
minério da jazida de Lagoa Real, em Caetité, e de Itataia.
Hoje, atua como laboratório de apoio ao licenciamento e controle das instalações nucleares, na
remediação de áreas degradadas e na avaliação de processos dentro do Ciclo do Combustível.
Fornece também apoio analítico e suporte técnico para as atividades de inspeção e avaliação
na área mineral e de processamento do urânio.
CÍCLOTRONS
Equipamento no qual um feixe de partículas sofre a ação de um campo elétrico com uma
frequência alta e constante e um campo magnético perpendicular estático.
RADIOFÁRMACOS
Equipamento no qual um feixe de partículas sofre a ação de um campo elétrico com uma
frequência alta e constante e um campo magnético perpendicular estático.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. O ELEMENTO QUÍMICO UTILIZADO PARA A OBTENÇÃO DE ENERGIA
NUCLEAR É:
A) Urânio
B) Césio
C) Hidrogênio
D) Tório
2. ENTRE AS VANTAGENS DA ENERGIA NUCLEAR, QUE COMPENSAM
OS PERIGOS DE POSSÍVEIS ACIDENTES, DESTACAM-SE:
A) O fato de ser renovável, não causar grandes impactos ambientais, como as hidrelétricas, e
não ser fonte de conflitos entre países, pois não é uma fonte finita.
B) A presença, na geração de energia, tanto de capitais privados como estatais, pois as usinas
nucleares são investimentos de baixo custo e retorno rápido.
C) O combustível (urânio enriquecido) é relativamente barato, a geração de resíduos é
pequena e não há geração de gases que intensificam o efeito estufa.
D) A abundância do combustível (urânio) em todo o mundo, o baixo custo de implantação de
usinas nucleares e a tecnologia acessível aos países pobres.
GABARITO
1. O elemento químico utilizado para a obtenção de energia nuclear é:
A alternativa "A " está correta.
 
Somente elementos pesados físseis geram nêutrons para a geração da energia nuclear.
2. Entre as vantagens da energia nuclear, que compensam os perigos de possíveis
acidentes, destacam-se:
A alternativa "C " está correta.
 
Na energia nuclear, não há queima de combustível fóssil, principal causa do efeito estufa.
MÓDULO 2
 Classificar uma instalação radiativa e os diferentes tipos de instalações radiativas
INSTALAÇÕES RADIATIVAS
As instalações radiativas podem ser classificadas em 5 grandes áreas, conforme mostrado na
Figura 11. As instalações médicas, industriais, de ensino e pesquisa foram agrupadas pelas
práticas adotadas. As áreas de distribuição e serviços estão agrupadas por equipamento ou
operações envolvendo fontes de radiação, conforme aplicável. Em 2019, o cadastro nacional
incluía mais de 4000 instalações radiativas. Embora cerca de 70% das instalações estejam
concentradas na região Sudeste, é esperado um crescimento nas demais regiões.
 
Fonte: adaptado de Tauhata, 2014
 Figura 11 - Tipos de instalações radiativas no Brasil.
Veja a seguir um vídeo sobre os usos específicos dos radioisótopos e alguns exemplos:
OS USOS ESPECÍFICOS DOS
RADIOISOTÓPICOS
INSTALAÇÕES MÉDICAS
Utilizam radiofármacos voltados para o tratamento e diagnóstico de diversas doenças. Em
função de seu composto químico, o radiofármaco, quando injetado no paciente, associa-se a
determinados órgãos ou tecidos do corpo humano e se concentra na parte a ser examinada.
Dessa maneira, ele emite radiação detectável por equipamentos específicos, que transformam
em imagens informações a respeito do órgão a ser examinado.
As radiações emitidas pelos radioisótopos também podem ser utilizadas para destruir células
nocivas e impedir a sua multiplicação, podendo ser aplicadas em diversas terapias e no
tratamento do câncer.
Atualmente, existem no país 17 unidades produtoras de radiofármacos em funcionamento ou
em processo de licenciamento. A tendência é que esse número aumente significativamente nos
próximos anos, em função da entrada de produtores privados de radioisótopos de meia-vida
curta no mercado, com base na Emenda Constitucional no 49, que excluiu do monopólio daUnião a produção, a comercialização e a utilização de radioisótopos de meia-vida curta, para
usos médicos, agrícolas e industriais (BRASIL, 2006).
SERVIÇOS DE RADIOTERAPIA
O país segue a tendência mundial de substituição de equipamentos de telecobaltoterapia por
aceleradores lineares e de fontes de braquiterapia convencional por equipamentos de alta taxa
de dose, além da disseminação dos implantes temporários e definitivos, principalmente com
fontes de 125I. As instalações de Serviços de Radioterapia no Brasil operaram 78 fontes
radioativas de braquiterapia de alta dose, equipamentos de 60Co e aceleradores lineares.
SERVIÇOS DE MEDICINA NUCLEAR
Os avanços do uso de radioisótopos em Medicina, tanto devido à substituição dos métodos de
irradiações externa por irradiação interna em terapia, como ao emprego de novos
radiofármacos, são refletidos na crescente disseminação e no uso dessas técnicas.
INSTALAÇÕES DE PRODUÇÃO DE RADIOFÁRMACOS
DE MEIA-VIDA CURTA
Até o ano de 2006, a produção de radioisótopos para uso médico no Brasil era monopólio
estatal, sendo realizada em 4 cíclotrons da CNEN: 2 localizados na cidade de São Paulo e 2 na
javascript:void(0)
cidade do Rio de Janeiro.
A crescente demanda por radiofármacos emissores de pósitrons, cuja meia vida é menor do
que duas horas, levou à mudança na legislação. Desde então, o número de aceleradores
cíclotrons privados para a produção de radiofármacos vem crescendo acentuadamente e já
foram instalados mais 9 cíclotrons no país: 1 em Brasília, 2 em Porto Alegre, 1 em Campinas, 1
em São Paulo, 1 em Salvador, 1 em Curitiba, 1 em Belo Horizonte (CNEN) e 1 em Recife
(CNEN). Atualmente, 2 instalações estão em construção (São José do Rio Preto/SP e
Euzébio/CE).
Associadas aos cíclotrons para a produção de radioisótopos de meia-vida curta para uso em
Medicina, estão instalações de radiofarmácia, responsáveis pela produção das substâncias que
serão utilizadas nos diversos processos metabólicos. Dentre os isótopos produzidos por
cíclotron para essa área, o mais utilizado é o 18F, de meia vida inferior a duas horas, que decai
por emissão de pósitron. Esse pósitron, ao ser liberado, interage com um elétron livre,
produzindo dois raios gamas de energia 0,511 MeV e direção opostas.
Processando o sinal gerado pela radiação gama, é possível criar imagens com grande precisão
para fins diversos, utilizados principalmente para o diagnóstico de câncer e para a área de
cardiologia.
Os equipamentos que trabalham e formam a imagem proveniente do processamento da
radiação de aniquilação do pósitron são os tomógrafos por emissão de pósitrons - PET,
que, associados a imagens geradas pela tomografia computadorizada - TC, formam os
equipamentos e técnicas conhecidas por PET/CT.
 
O PET/CT utiliza o 18F associado a uma molécula de glicose (2[18F] fluoro-2-deoxi-D-glicose)
para o diagnóstico ou mapeamento de tumores. Atualmente, outros compostos com o 18F
estão em desenvolvimento, assim como o uso de outros emissores de pósitrons (11C, 13N).
 
No país, até meados de 2018, existiam mais de 100 centros utilizando equipamentos de
diagnóstico por PET.
TELECOBALTOTERAPIA
Utiliza raios gama do cobalto-60 para tratar doenças como o câncer.
INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS
Nesse campo de aplicação, as técnicas nucleares são utilizadas principalmente para a
melhoria de processos industriais, a partir da utilização de fontes radioativas, e para a medição
de espessuras e de vazões de líquidos, no controle da qualidade de junções de peças
metálicas e na detecção de problemas de vazamentos na indústria química. 
 
Na área de exploração de petróleo, as técnicas nucleares são utilizadas para a determinação
do perfil do solo, bem como da quantidade de água, gás e óleo no material extraído, otimizando
o processo de exploração (GONÇALVES; ALMEIDA, 2005).
 
Fonte: Freepik
A APLICAÇÃO MAIS COMUM NA INDÚSTRIA É A
GAMAGRAFIA INDUSTRIAL (RADIOGRAFIA DE PEÇAS
METÁLICAS), VERIFICANDO A INTEGRIDADE DAS
SOLDAS E A EXISTÊNCIA DE FADIGA EM
ESTRUTURAS METÁLICAS OU SE HÁ DEFEITOS OU
RACHADURAS NAS PEÇAS.
(CARDOSO, 2008)
É cada vez mais comum a utilização de fontes radioativas de grande porte na indústria. Os
materiais a serem tratados são expostos aos irradiadores industriais para a eliminação de
bactérias e microrganismos. Esses equipamentos também são utilizados em processos de
esterilização (GONÇALVES; ALMEIDA, 2005).
INSTALAÇÕES DE RADIOGRAFIA INDUSTRIAL
A radiografia industrial (a gamagrafia industrial) tem grande utilização na verificação da
qualidade das soldas nas junções das tubulações através dos Ensaios Não Destrutivos
(END). É também muito utilizada no controle da qualidade da produção de peças metálicas
ou estruturas de concreto.
INDÚSTRIAS QUE OPERAM MEDIDORES NUCLEARES
As indústrias siderúrgicas, petroquímicas, fabricantes de bebidas, de plásticos e papel em
geral utilizam equipamentos fixos com fontes radioativas incorporadas para medição de nível
ou espessura, assim como medidores portáteis para medição de densidade e compactação de
solos. Atualmente, há mais de 600 instalações com mais de 5000 fontes radioativas utilizadas,
sendo as principais: 137Cs, 241Am, 60Co, 90Sr e 85Kr.
SERVIÇOS DE PERFILAGEM DE PETRÓLEO
As empresas que trabalham na prospecção de petróleo estão predominantemente localizadas
nas regiões Norte e Nordeste e na Bacia de Campos. Elas utilizam fontes radioativas de
241Am, 60Co, 226Ra, 137Cs e fontes de nêutrons de Am-Be.
IRRADIADORES INDUSTRIAIS DE GRANDE PORTE
Em 2013, existiam no país 5 irradiadores industriais nas cidades de São José dos Campos,
Campinas, Jarinu e Cotia. Esses irradiadores operam com fontes de 60Co e são utilizados
para esterilização de artigos médicos, de componentes de cosméticos, de ração animal
e, em alguns casos, de alimentos para exportação.
Atualmente, além dos citados, existem 4 aceleradores industriais que produzem feixes de
elétrons utilizados para a polimerização de cabos plásticos, com a finalidade de melhorar suas
propriedades mecânicas e de resistência ao tempo.
INSTALAÇÕES DE PESQUISA
O uso de material radioativo em pesquisa se dá principalmente em universidades e centros
especializados com as mais diversas finalidades: Física nuclear, Biologia, agricultura, saúde,
meio ambiente, hidrologia e outras.
 SAIBA MAIS
Em 2013, 578 instalações de pesquisa estavam cadastradas na CNEN. As fontes mais
utilizadas são 3H, 14C, 22Na, 55Fe, 55Ni, 125I, 226Ra, 35S, 233U, 234U e 32P.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. SOBRE INSTALAÇÕES RADIATIVAS NO BRASIL, A CNEN AS
CLASSIFICA EM CINCO GRUPOS. MARQUE A OPÇÃO CORRETA SOBRE
ESSA CLASSIFICAÇÃO:
A) Instalações de medicina nuclear, radioterapia, gamagrafia, rejeitos radioativos e centros de
pesquisa
B) Instalações médicas, industriais, de ensino e pesquisa, distribuição e serviços
C) Instalações médicas, de radioproteção, de ensino e pesquisa, distribuição e serviços
D) Instalações de medicina nuclear, radioterapia, gamagrafia, serviços de radioproteção e
centros de pesquisa
2. OS ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS (ENDS) SÃO DEFINIDOS COMO
TESTES REALIZADOS SOBRE UM OBJETO DE INTERESSE, SEM QUE
ESTE TENHA SUAS CARACTERÍSTICAS PERMANENTEMENTE
ALTERADAS POR CONTA DO ENSAIO. DAS OPÇÕES ABAIXO, MARQUE
QUAL O EQUIPAMENTO NO GRUPO DE INSTALAÇÃO RADIATIVA PODE
SER UTILIZADO EM END.:
A) Medidores nucleares
B) Ultrassom industrial
C) Gamagrafia industrial
D) Irradiador de 99mTc utilizado na área industrial
GABARITO
1. Sobre instalações radiativas no Brasil, a CNEN as classifica em cinco grupos. Marque
a opção correta sobre essa classificação:
A alternativa "B " está correta.
 
As instalações médicas, industriais, de ensino e pesquisa foram agrupadas pelas práticas
adotadas. As áreas de distribuição e serviços estão agrupadas por equipamento ou operações
envolvendo fontes de radiação, conforme aplicável.
2. Os Ensaios Não Destrutivos (ENDs) são definidos como testes realizados sobre um
objeto de interesse, sem que este tenha suascaracterísticas permanentemente alteradas
por conta do ensaio. Das opções abaixo, marque qual o equipamento no grupo de
instalação radiativa pode ser utilizado em END.:
A alternativa "C " está correta.
 
A gamagrafia industrial tem grande utilização na verificação da qualidade das soldas nas
junções das tubulações. É também muito utilizada no controle da qualidade da produção de
peças metálicas ou estruturas de concreto.
MÓDULO 3
 Identificar as diferentes legislações sobre o licenciamento de uma instalação na área de
radiologia industrial, como também na área de transporte de materiais radioativos
NORMAS RELACIONADAS À INDÚSTRIA E
AO TRANSPORTE DE MATERIAL
RADIATIVO
Instalações nucleares ou radiativas industriais são antes de tudo complexas. Devido às
atividades operacionais dessas instalações, os riscos e impactos relacionados à segurança e
ao meio ambiente devem ser identificados e avaliados antes e durante a construção desses
empreendimentos. Isso ajuda a estabelecer procedimentos, controles e monitorações que
permitam uma operação regular, prevenindo impactos que possam afetar o meio ambiente e a
população. Essas etapas fazem parte de um processo legal e mandatório pela legislação
nacional (CNEN) denominado de “processo de licenciamento”.
 
Fonte: wirestock / Freepik
O processo de licenciamento de instalações tem como finalidade verificar e atestar o
cumprimento de todos os requisitos técnicos e regulatórios para preservar a integridade da
instalação durante a sua construção e operação, com o objetivo principal de proteger
trabalhadores, população e meio ambiente.
No Brasil, tanto as instalações que operam com fontes seladas quanto aquelas que geram
rejeitos radioativos somente podem iniciar suas atividades após obterem as licenças de
operação e ambiental, que são emitidas por órgãos regulatórios distintos.
CNEN
O CNEN (Comissão Nacional de Energia Nuclear) emite o documento “Autorização para
Operação Permanente”, uma licença para atividade nuclear ou radiativa.
IBAMA
O IBAMA (Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Renováveis) emite a “Licença
de Operação” relacionada à área ambiental.
A norma CNEN NN 6.02 dispõe sobre o licenciamento de instalações radiativas que utilizam
fontes seladas, não seladas, equipamentos geradores de radiação ionizante e instalações
radiativas para produção de radioisótopos. Essa norma tem por objetivo estabelecer requisitos
para conceder licença a instalações radiativas, tendo em vista as atividades relacionadas, a
localização e o projeto descritivo dos itens importantes à segurança, construção, operação, às
modificações e à retirada de operação de instalações radiativas, bem como ao controle de
aquisição e à movimentação de fontes de radiação.
 ATENÇÃO
Todas as instalações que desejam uma licença devem providenciar o formulário de Taxa de
Licenciamento, Controle e Fiscalização (TLC).
Conheça a seguir outros requerimentos necessários para o licenciamento de instalações,
conforme normas CNEN-NE-6.02 e CNEN-NN-3.01:
Requerimento para Solicitação de Concessão de Registros e Autorizações - SCRA
Requerimento para Aquisição de Radioisótopo - RAR
Requerimento de Transferência de Fonte Radioativa ou Equipamento Gerador de
Radiação Ionizante - RTR
Requerimento de Permissão para Exportação de Material Radioativo e
Equipamento Gerador de Radiação Ionizante - PER
Requerimento de Solicitação de Licença de Importação de Material Radioativo e
Equipamento Gerador de Radiação Ionizante - SLI
Requerimento para outras necessidades - OUTROS (resposta à pendência,
isenções, autorizações específicas etc.)
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
Outro documento obrigatório é o Plano de Proteção Radiológica. Toda instalação que opera
com material radioativo deve preparar um documento descrevendo as diretrizes de proteção
radiológica que serão adotadas pela instalação, conforme a seguir:
PLANO DE PROTEÇÃO
A identificação da Instalação e de seu Titular (Direção);
A função, classificação e descrição das áreas da instalação;
A descrição da equipe, das instalações e equipamentos do Serviço de Proteção
Radiológica;
A descrição das fontes de radiação, dos sistemas de controle e de segurança e de sua
aplicação;
A função e a qualificação dos IOE;
A descrição dos programas e procedimentos de monitoração individual, das áreas e do
meio ambiente;
A descrição do sistema de gerência de rejeitos radioativos, estando a sua eliminação
sujeita a limites estabelecidos em norma específica;
A estimativa de taxas de dose para condições de rotina;
A descrição do serviço e controle médico dos IOE, incluindo planejamento médico em
caso de acidentes;
O programa de treinamento dos IOE e demais trabalhadores da instalação;
Os níveis de referência, limites operacionais e limites derivados, sempre que
convenientes;
A descrição dos tipos de acidentes admissíveis, do sistema de detecção correspondente
e do acidente mais provável ou de maior porte, com detalhamento da árvore de falhas;
O planejamento de interferência em situações de emergência até o restabelecimento da
normalidade; e
As instruções de proteção radiológica e segurança fornecidas, por escrito, aos
trabalhadores.
Além disso, o Plano de Proteção Radiológica deve descrever as atribuições do titular (direção)
da instalação, do supervisor de proteção radiológica e dos IOE da instalação.
TRANSPORTE DE MATERIAIS RADIOATIVOS
O uso de material radioativo, muitas vezes, requer o seu transporte entre instalações. Para
isso, ele deve ser acondicionado em uma embalagem apropriada, projetada para ser uma
barreira efetiva entre ele e o meio ambiente. O conjunto formado pelo material radioativo e sua
embalagem é chamado de embalado.
Para que o transporte seja realizado de maneira segura para pessoas, objetos e meio
ambiente, foram criadas normas internacionais, que servem como base para as normas e os
regulamentos nacionais. Na classificação internacional de produtos perigosos da Organização
das Nações Unidas (ONU), os materiais radioativos são incluídos na Classe 7.
A Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA) elaborou o Regulamento para o
transporte seguro de materiais radioativos, que foi atualizado e publicado em 2000 como
Safety Standard Series nº TS-R-1 (ST-1, Revised).
Os requisitos de transporte se aplicam a todas as modalidades de transporte de materiais
radioativos, ou seja, terrestre, aquático (fluvial e marítimo) e aéreo. Além disso, também
englobam todas as operações e condições relativas ao transporte, tais como desenho,
fabricação, manutenção e reparo de embalagens, descarga, recepção, armazenamento em
trânsito, entre outras.
Sempre que possível, deve-se evitar requisitos aplicáveis a um só meio de transporte, de modo
a facilitar o transporte multimodal.
No Brasil, a regulamentação sobre o transporte de materiais radioativos é feita pela CNEN,
tendo como base a norma CNEN-NE-5.01, e por outros organismos que regulam o transporte
modal no país. Esses organismos possuem regulamentos para o transporte de material
radioativo, em consonância com as normas e os regulamentos da CNEN:
 
autor/shutterstock
AGÊNCIA NACIONAL DE TRANSPORTE TERRESTRE
Resolução 420
 
autor/shutterstock
AGÊNCIA NACIONAL DE TRANSPORTE AQUÁTICO
Resolução 2239
 
autor/shutterstock
AGÊNCIA NACIONAL DE AVIAÇÃO CIVIL
RBAC 175
 
autor/shutterstock
MARINHA DO BRASIL
Resolução 420
 
autor/shutterstock
CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE
Resolução 237 LC140, IN 05
 
autor/shutterstock
MINISTÉRIO DO TRABALHO E EMPREGO
NR - 29
NORMA CNEN-NE-5.01: TRANSPORTE DE
MATERIAIS RADIOATIVOS
A Norma CNEN-NE-5.01 de 01/08/1988 estabelece os requisitos de segurança e proteção
radiológica para o transporte de materiais radioativos, a fim de garantir um nível adequado de
controle da eventual exposição de pessoas, bens e meio ambiente à radiação ionizante,
compreendendo:
retenção do conteúdo radioativopara evitar a dispersão de material radioativo e
sua possível ingestão ou inalação, tanto durante o transporte normal quanto em
caso de acidente;
controle do nível de radiação externa para reduzir o perigo devido à radiação
emitida pelo embalado;
prevenção de criticalidade para impedir o surgimento de uma reação nuclear em
cadeia;
prevenção de danos causados por calor para impedir a exposição do embalado a
temperaturas elevadas, o que pode causar a degradação do material radioativo.
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
Na prática, esses objetivos são obtidos se:
A.
B.
C.
D.
A.
For garantida a contenção do embalado para transporte de material radioativo de forma a
prevenir sua dispersão, ingestão ou inalação. Assim, deve-se levar em conta a atividade, em
becquerel (Bq), e a natureza do conteúdo ao se projetar a embalagem;
B.
For controlado o nível externo de radiação, com a incorporação da blindagem ao embalado, e
for sinalizado o nível de radiação existente em seu exterior na rotulação, marcação e
segregação;
C.
For controlada a configuração dos embalados contendo material físsil, tomando por base as
especificações de projeto e a avaliação de subcriticalidade nuclear do arranjo de embalados;
D.
Forem evitados níveis elevados de temperatura na superfície do embalado e danos
decorrentes do calor. A temperatura máxima do conteúdo e da superfície do embalado deve
javascript:void(0)
ser controlada pela utilização de material adequado e pela adoção de formas de
armazenamento que garantam a necessária dissipação de calor.
BECQUEREL
Unidade de medida no Sistema Internacional (SI) para atividade de um radionuclídeo.
A Norma CNEN-NE-5.01 estabelece que a expedição de materiais radioativos deve ser
precedida de um Plano de Transporte que pode ser usado pelo mesmo expedidor para várias
expedições da mesma espécie. No caso de transporte de material físsil, deve ser também
apresentado um Plano de Proteção Física, elaborado em conformidade com norma específica
da CNEN.
 ATENÇÃO
Segundo a Norma CNEN-NE-5.01, embora os embalados contendo material radioativo devam
ser tratados com os mesmos cuidados adotados para outros produtos perigosos, o nível de
segurança é especificado pelo tipo de embalagem, em função do conteúdo radioativo. Os
requisitos de segurança são mais restritos à medida que aumenta o risco do material radioativo
do conteúdo. Os requisitos operacionais se limitam a poucas diretrizes, principalmente,
baseadas na informação das etiquetas dos embalados (TAUHATA, 2014).
Além disso, sempre que seja factível, devem ser utilizados meios convencionais, sem
necessidade de trabalhadores especializados, ferramentas e equipamentos especiais, no
transporte de materiais radioativos
A seguir, assista ao vídeo sobre a legislação da radiologia no Brasil e os poderes da União.
LEGISLAÇÃO E ENTRAVES POLÍTICOS DA
RADIOLOGIA INDUSTRIAL
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. QUAL É A NORMA DA CNEN QUE TEM COMO OBJETIVO
ESTABELECER AS REGRAS COM RELAÇÃO AO TRANSPORTE DE
MATERIAIS RADIOATIVOS:
A) CNEN NE 5.01
B) CNEN NE 2.01
C) CNEN NE 4.01
D) CNEN NN 3.02
2. QUAL É O NOME DO PROCESSO QUE TEM COMO FINALIDADE
VERIFICAR E ATESTAR O CUMPRIMENTO DE TODOS OS REQUISITOS
TÉCNICOS E REGULATÓRIOS PARA PRESERVAR A INTEGRIDADE DA
INSTALAÇÃO DURANTE A SUA CONSTRUÇÃO E OPERAÇÃO, COM O
OBJETIVO PRINCIPAL DE PROTEGER TRABALHADORES, POPULAÇÃO
E MEIO AMBIENTE.
A) Confecção da planta baixa da instalação
B) Processo de licenciamento da instalação
C) Processo de monitoração ambiental da instalação
D) Processo de instalação do gerenciamento de rejeitos da instalação
GABARITO
1. Qual é a norma da CNEN que tem como objetivo estabelecer as regras com relação ao
transporte de materiais radioativos:
A alternativa "A " está correta.
 
A CNEN estabelece as regras do transporte de material radioativo através da NE 5.01
2. Qual é o nome do processo que tem como finalidade verificar e atestar o cumprimento
de todos os requisitos técnicos e regulatórios para preservar a integridade da instalação
durante a sua construção e operação, com o objetivo principal de proteger
trabalhadores, população e meio ambiente.
A alternativa "B " está correta.
 
O licenciamento da instalação radiativa deve ser solicitado a CNEN contendo os detalhes sobre
as atividades relacionadas da instalação, a localização, o projeto descritivo dos itens
importantes à segurança, construção, operação etc.
CONCLUSÃO
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Apresentamos nos módulos estudados a diferença entre uma instalação nuclear e uma
instalação radiativa. Vimos também as etapas do ciclo do combustível nuclear e o
funcionamento de um reator nuclear do tipo PWR.
Por fim, conhecemos as diversas possibilidades da utilização dos radioisótopos nas instalações
radiativas e como esses devem ser transportados de acordo com a legislação vigente.
AVALIAÇÃO DO TEMA:
REFERÊNCIAS
BRASIL. menda Constitucional nº 49, de 8 de fevereiro de 2006. Altera a redação da alínea
b e acrescenta alínea c ao inciso XXIII do caput do art. 21 e altera a redação do inciso V do
caput do art. 177 da Constituição Federal para excluir do monopólio da União a produção, a
comercialização e a utilização de radioisótopos de meia-vida curta, para usos médicos,
agrícolas e industriais. Diário Oficial da União. Brasília, DF, 9 fev. 2006.
CARDOSO, E. de M. Apostila educativa: aplicações da energia nuclear. Rio de Janeiro:
CNEN, 2008.
COMISSÃO NACIONAL DE ENERGIA NUCLEAR. Plano de orientações estratégicas 2019-
2022. Rio de Janeiro: CNEN, 2019.
GONÇALVES, O. D. Brasil ainda hesita na área nuclear. In: Scientific American Brasil.
Especial Energia Nuclear. p. 35-39, Jun. 2011.
GONÇALVES, O. D.; ALMEIDA, I. P. S. de. A energia nuclear e seus usos na sociedade. In:
Ciência Hoje, Rio de Janeiro, v. 37, n. 220, p. 36-44, out. 2005.
IPEN. Catálogo de serviços. Consultado em meio eletrônico em: 29 jun. 2020.
MARINHA DO BRASIL. Programas Estratégicos serviços. Consultado em meio eletrônico
em: 29 jun. 2020.
ROZENTAL, J.J. Conceitos sobre licenciamento de instalações nucleares. Rio de Janeiro:
CNEN, 1986.
TAUHATA, L.; SALATI, I. P. A.; DI PRINZIO, R.; DI PRINZIO, M. A. R. R. Radioproteção e
Dosimetria: Fundamentos. 9ª revisão novembro. Rio de Janeiro: IRD/CNEN, 2013.
EXPLORE+
Ciclo do elemento combustível
Acesse os sites da Eletronuclear e da INB para aprofundar o seu conhecimento a respeito das
instalações nucleares brasileiras.
CONTEUDISTA
Aneuri Souza de Amorim
 CURRÍCULO LATTES
javascript:void(0);