FÍSICA - INTERAÇÃO - FIRE

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Física das Radiações 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 A Física A Física é uma ciência de profunda importância na interpretação de fenômenos diversos, como a estrutura da matéria, a eletricidade, os movimentos, a luz e o calor. Desde 
sua aparição na Terra, o homem se preocupou em entender e dominar o universo que o cerca. Saber explicar por que o trovão faz barulho, como vemos a luz de um relâmpago ou 
por que os objetos têm cores diferentes, como voa um avião ou o que é a velocidade de um carro, é muito interessante para todos os que buscam o saber. Todos esses problemas são estudados em Física, uma ciência tão presente em nossa vida, que não podemos dispensá-la. 
A palavra Física tem origem grega e significa natureza. Dessa forma, podemos dizer que Física é a ciência que estuda a natureza; daí o nome Ciência Natural. Em qualquer ciência, 
acontecimentos ou ocorrências são chamados fenômenos, ainda que não sejam extraordinários ou excepcionais; a simples queda de um lápis é um fenômeno em linguagem científica. Na natureza, os fenômenos são tão variados que, atualmente, existe um campo 
muito amplo para estudo. Dentre as ciências Físicas estudadas independentes desta estão a Óptica, a Acústica, a 
Termologia, a Mecânica, a Eletricidade e a Física Nuclear. Quando estudadas em conjunto, formam o vasto mundo da Física e dão explicações que, por décadas, pareciam ser apenas perguntas sem respostas, a mercê de filosofias e crenças infundadas, ou apenas místicas 
estórias contadas pelo povo e passadas de geração em geração. A Física das radiações Apesar de ser uma ciência nova em nosso país, a Física das Radiações, há muito tempo 
deixou de ser empírica e passou a ser quase que totalmente científica. Alguns dos ramos clássicos da Física são extremamente necessários para o entendimento cabal da Física das Radiações; como a Óptica Geométrica e a Mecânica; além de ser, da mesma forma 
indispensável, o estudo de ramos mais modernos como a Eletricidade e a Física Nuclear. Com o auxílio de uma ciência exata, a Matemática, a compreensão dos fenômenos é 
muito mais apurada. Por exemplo, uma longa explicação seria necessária para explicarmos a lei do inverso do quadrado da distância, entretanto, recorrendo à Matemática, obtemos a fórmula prática: 
 
 = . ( ) ( ) Radiação É o fenômeno pelo qual a energia se propaga de um ponto a outro em um espaço, 
interceptando a matéria com a qual ela interage. A radiação pode acontecer de duas formas: corpusculares ou eletromagnéticas. 
 – Radiação corpuscular: É a que possui carga elétrica e massa, ou massa, densidade e força. Exemplo: Radiação Alfa (α); formada por núcleos de hélio, Radiação Beta (β); formada por 
pósitrons ou elétrons e Radiação Neutra; formada por Nêutrons, que é ainda mais forte do que as partículas α e β. 
 – Radiação eletromagnética: É a que não tem carga nem massa, é formada por fótons, se propaga em linha reta e na velocidade da luz. 
Exemplo: Luz visível, ultravioleta, rádio, Raios-x e Raios Gama. 
 
 
 Do ponto de vista dos efeitos, as radiações podem ser classificadas em ionizantes e não ionizante.  Ionizante – É a radiação que possui energia suficiente para ionizar átomos, ou seja, 
arrancar elétrons de seus orbitais, causando desequilíbrio na estrutura atômica, danificando células e afetando o material genético
outros compostos ou radicais livres. Toda radiação corpuscular é considerada ionizante. Toda radiação eletromagnétida luz visível é considerada ionizante. Exemplo: Alfa, beta, gama e Raios Não ionizante – É a radiação que não tem a capacidade de ionizar. Mas, pode ter a capacidade de transferir energia na forma de calor. Exemplo: Luz visível, ondas de 
rádio e microondas. 
 Do ponto de vista de origem atômica, as radiações po
atômico ou na eletrosfera. Do núcleo – Alfa, beta e gama. Da eletrosfera – Raios
 
1) Propagam-se em linha reta;2) São cônicos divergentes; 
3) Possuem a velocidade da luz;4) Não são afetados por campos magn
5) Causam fluorescência em certos sais;6) Ionizam a matéria com a qual interagem;7) Transformam gases em condutores elétricos;
8) Motivam a aparição de radiação secundária;9) Atravessam corpos normalmente opacos à luz;
10) Enegrecem placas fotográficas; Comprimento de onda x Poder de penetração
 Comprimento de onda 
Quanto maior o comprimento de onda, menor o poder de penetração. Quanto menor o comprimento de onda, maior o poder de penetração. 
 Comprimento de onda e frequênciacomo poder de penetração e poder de ionização. 
Comprimento de onda
Efeitos 
Do ponto de vista dos efeitos, as radiações podem ser classificadas em ionizantes e não 
É a radiação que possui energia suficiente para ionizar átomos, ou seja, 
seus orbitais, causando desequilíbrio na estrutura atômica, danificando células e afetando o material genético, ou estimulando a produção de 
outros compostos ou radicais livres. Toda radiação corpuscular é considerada ionizante. Toda radiação eletromagnética que tenha o comprimento de onda menor do que o da luz visível é considerada ionizante. Exemplo: Alfa, beta, gama e Raios
É a radiação que não tem a capacidade de ionizar. Mas, pode ter a capacidade de transferir energia na forma de calor. Exemplo: Luz visível, ondas de 
Origem Atômica Do ponto de vista de origem atômica, as radiações podem ser originadas no núcleo 
Alfa, beta e gama. 
Raios-x. 
Propriedades dos Raios-x se em linha reta; 
Possuem a velocidade da luz; Não são afetados por campos magnéticos; 
Causam fluorescência em certos sais; Ionizam a matéria com a qual interagem; Transformam gases em condutores elétricos; 
Motivam a aparição de radiação secundária; Atravessam corpos normalmente opacos à luz; 
Enegrecem placas fotográficas; 
Comprimento de onda x Poder de penetração e poder de penetração são inversamente proporcionais. 
Quanto maior o comprimento de onda, menor o poder de penetração. Quanto menor o comprimento de onda, maior o poder de penetração. 
 
 
Comprimento de onda e frequência também são são inversamente proporcionais, bem como poder de penetração e poder de ionização. 
Comprimento de onda Frequência 
Do ponto de vista dos efeitos, as radiações podem ser classificadas em ionizantes e não 
É a radiação que possui energia suficiente para ionizar átomos, ou seja, 
seus orbitais, causando desequilíbrio na estrutura atômica, , ou estimulando a produção de 
outros compostos ou radicais livres. Toda radiação corpuscular é considerada ionizante. ca que tenha o comprimento de onda menor do que o da luz visível é considerada ionizante. Exemplo: Alfa, beta, gama e Raios-x. 
É a radiação que não tem a capacidade de ionizar. Mas, pode ter a capacidade de transferir energia na forma de calor. Exemplo: Luz visível, ondas de 
dem ser originadas no núcleo 
e poder de penetração são inversamente proporcionais. 
Quanto maior o comprimento de onda, menor o poder de penetração. Quanto menor o 
também são são inversamente proporcionais, bem 
 
 
Formação de Raios-x 
 Os Raios-x podem ser formados de duas maneiras e o que as determina é o tipo de interação entre o elétron incidente e o alvo (anódio). Radiação de Frenamento (Bremsstrahlung) – Ocorre quando um elétron incidente 
desvia sua trajetória ao se aproximar do núcleo, perdendo energia potencial, que é convertida em Raios-x. 
 
  Radiação Característica – Resulta de uma colisão do elétron incidente com um elétron 
orbital do átomo do material do alvo. O elétron orbital, após absorver energia do elétron incidente, é arrancado de sua órbita. Para voltar a ser estável, um elétron de 
uma camada mais externa do átomo do material do alvo passa para a órbita do elétron que foi ejetado. Esse elétron perde energia que é convertida em Raios-x. 
 
 Interação dos Fótons com a matéria – Atenuação do feixe de Radiação São três os fatores que afetam a atenuação do feixe de Radiação: 
 1) Espessura – Quanto maior a espessura, maior a atenuação; 2) Densidade – Quanto maiora densidade, maior a atenuação; 
3) Número atômico – Quanto maior for o número atômico, maior será a atenuação; 
 
 
 
 Efeito fotoelétrico Consiste na deposição de energia no objeto irradiado. Ocorre quando um fóton de radiação se choca com um elétron orbital fortemente ligado. O fóton transfere toda sua 
energia para ele e deixa de existir. O elétron orbital é ejetado de sua órbita, deixando um vazio que é compensado por outro elétron de um orbital mais externo, que tem parte de sua 
energia convertida em forma de radiação característica que é absorvida no local. 
 Efeito Compton O fóton de Raios-X incidente interage com o elétron do átomo, expulsando-o da 
eletrosfera e, conseqüentemente, ionizando o átomo alvo. O fóton continua numa direção diferente da inicial com uma energia menor e o elétron Compton continua a existir depois de ser ejetado da órbita. 
 
 
 O efeito Fotoelétrico e o efeito Compton ocorrem simultaneamente, sendo seu 
percentual de ocorrência determinado pela energia do fóton incidente. Em baixas energias (kvp baixo), predomina o efeito Fotoelétrico e, em altas energias (kvp alto), predomina o efeito Compton. 
 
 
 
 
Lei do inverso do quadrado da distância 
 A intensidade da radiação decresce proporcionalmente ao quadrado da distância da fonte emissora. Devido ao seu formato cônico divergente, os raios-x periféricos estão a uma distância maior do que o raio central. 
 
 Fórmula tradicional: 
 
 1( ) = 
1
( ) 
 
 
 = 
( ) ( ) 
 Fórmula simplificada para novo mAs: 
 
 = . ( ) ( ) 
 
 Efeito anódico Corresponde à absorção pelo próprio anodo de fótons do feixe de Radiação, determinando uma atenuação do feixe do lado deste. 
 
 
 
 
 Podemos usar o efeito anódico em benefício da qualidade de imagem por direcionar o lado do catodo para a parte mais densa do paciente, já que essa terá de 5 a 20% a mais de 
radiação. Tipos de foco 
 Há dois tipos de foco que podemos utilizar na emissão dos raios X, são eles: 
 Foco Fino com um mA de 50 a 150 Foco Grosso com um mA de 160 até a capacidade máxima do aparelho. 
 Órgãos cujos movimentos podemos controlar (classificamos como voluntário), por serem 
dependentes de nossa vontade, como os ossos das extremidades, da cabeça, articulações, etc., podem ser radiografados como Foco Fino (pequeno ou SMALL), utilizando-se baixa miliamperagem, compensada com maior tempo de exposição, sem o risco de se fundir. 
O Foco Grosso, apesar de não produzir raios-X em condições tão boas quanto aos produzidos no foco fino, tem a vantagem de suportar alta mA, permitindo-nos radiografar o 
órgão em frações de segundo, sem o risco de se fundir. O prejuízo do detalhe é compensado com a vantagem de poder-se utilizar o foco grosso, ou seja, o aumento da quilovoltagem para todo e qualquer exame. Muitos usam o foco grosso para exames em pacientes pouco 
cooperativos, como crianças, por reduzir o tempo de exposição, diminuindo a probabilidade de perder nitidez por causa do movimento. 
 
 
 
 Bibliografia:  Os fundamentos da física, Ramalho Ivan e Nicolau Toledo – Editora Moderna;  Física, N. Omote – Editora Moderna;  Bases Físicas da Radiologia, Luiz A. M. Scaff – Editora Sarvier;  Técnicas Radiográficas, Antônio Biasoli – Editora Rubio;  Tratado de Técnicas Radiológicas, Kenneth L. Bontrager – Editora Guanabara Koogan;  Apostila Cultural, Fábio Venceslau e Rogério Andrade; 
 
 
 
 “A ausência da evidência não significa evidência da ausência.”