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Aula 7 - Proteção Radiológica

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Radiobiologia
· Proteção radiológica:
· Definir e discutir as grandezas utilizadas em proteção radiológica
· Discutir os princípios da proteção radiológica
· Caracterizar os modos de exposição às radiações ionizantes
Grandezas e unidades em proteção radiológica:
· Dois tipos:
· Atividade
· Dose
Atividade:
Relacionada com a quantidade de material radioativo em uma amostra. A fórmula é a mesma utilizada para o decaimento radioativo
 : constante de desintegração radioativa 
· Unidade:
· Oficial (SI): becquerel (Bq)
· Usual: Curie (Ci)
1 Bq  1 dps (decaimento por segundo)
1 Ci  atividade de 1 g de rádio
1 Ci  3,7 x 1010 dps  3,7 x 1010 Bq
1 Bq  2,7 x 10-11 Ci 
Dose:
· conceito introduzido em radioproteção em analogia ao uso em farmacologia.
· pode ser avaliada através das grandezas:
· exposição – se aplica somente à radiação X e gama (radiação eletromagnética ionizante)
· dose absorvida
· dose equivalente – parâmetro que indica a exposição do individuo à radiação ionizante
· dose equivalente efetiva – determina a dose em um determinado órgão pela radiação gerada por um radiofármaco.
· Exposição (X):
· primeira grandeza definida para fins de radioproteção
· capacidade da radiação X ou gama de produzir ionizações no ar
· Unidades:
oficial (SI): Coulomb/quilograma (C/kg)
usual: roentgen (R) (homenagem a quem descobriu a radiação X)
			1 R  2,58 x 10-4 C/kg
· Instrumentos  mostram a taxa de exposição: C/kg.s, C/kg.h, R/s 
· Dose absorvida (Da)
· válida para todos os tipos de radiação ionizante e meio material absorvedor.
· Unidade:
oficial (SI): Gray (Gy)
				1 Gy  1 J/kg
usual (antiga): rad (radiation absorved dose)
				1 rad  1 x 10-2 J/kg  1 x 10-2 Gy
· Dose equivalente (De)
· Grandeza que considera fatores como tipo de radiação, energia e distribuição de energia no tecido, para avaliação de possíveis danos biológicos.
Q: fator de qualidade relacionado ao efeito da radiação nos tecidos
N: produto de fatores modificadores que permitem avaliar a influência na dose de um radionuclídeo depositado internamente. Atualmente: N = 1.
· Unidades:
oficial (SI): Sievert (Sv)
usual (antiga): rem (roentgen equivalent man)
				1 Sv  100 rem 
Tabela 1 - Valores adotados para Q
Depende do tipo de radiação. Quanto maior a interação da radiação com a matéria (a transferência linear de energia), maior é o fator de qualidade (Q). Particulas alfa por terem muita interação, tem fator de qualidade alto (Q alto).
· Dose equivalente efetiva (Def)
· grandeza introduzida para redução de riscos de efeitos estocásticos (probabilísticos; sem limiar de dose)
· risco da irradiação de corpo inteiro  risco da irradiação localizada (órgão) (conceito importante para a medicina nuclear)
W: fator de ponderação para cada órgão
· Unidades:
oficial: Sievert (Sv)
usual (antiga): rem
Tabela 2 - Fatores de ponderação para alguns órgãos
De tempos em tempos esses fatores são revisados. 
Princípios da proteção radiológica: 
A importância da proteção radiológica é para reduzir os efeitos da radiação na humanidade (individuo e seus descendentes).
Busca propor estratégias e regras para proteger a humanidade dos efeitos indesejados da radiação ionizante. Está baseada em três princípios: otimização; minimização; justificação
· Justificação: 
· efeitos imediatos = deterministicosSe efeitos desejáveis > riscos
	
justificativa para uso 
· efeitos tardios = estocásticos
por isso é necessário que o risco à radiação seja justificado
· Minimização (limites de dose):
A dose utilizada deve ser o menor possível
· Limites de dose anuais máximos admissíveis (LAMA):
Dose < LAMA  riscos aceitáveisQuando a dose é muito baixa a gente desconsidera os efeitos determinísticos, permanecendo os efeitos estocásticos. Porem como a probabilidade de ocorrência dos efeitos estocásticos estão associados à dose, quanto menor a dose menor a probabilidade de ocorrência do efeito estocástico.
· Em situações normais:
· exposição ocupacional: ocorre com profissionais que lidam constantemente com a radiação em seu ambiente de trabalho
· exposição do público: ocorre com o publico em geral que se expõe a exames, radioterapia, medicina nuclear.
· Em situações acidentais: ocorre quando há um acidente nuclear ou quando há superdosagem em algum exame que utilize radiação
· Limites primários:
Tabela 3 - Limites primários de doses para alguns órgãos
Cristalino tem uma sensibilidade grande à radiação
· Limites secundários:
Quando a verificação direta dos limites primários não é praticável
· dose equivalente profunda – muito utilizado para a radioterapia
· dose equivalente superficial – indivíduos que lidam com radiação
· limite de incorporação anual
· Limites derivados:
· para irradiação externa:
função do tempo gasto anualmente para realização de tarefas
		→ 25 Sv/h = 50 mSv/ano
· para contaminação de superfície:
estabelecido em termos de quantidade de material radioativo permitido em superfícies, roupas e pele.
· para contaminação do ar: 
concentração no ar derivada: concentração no ar inalada que resultará no
limite de inalação anual.
Limites derivados:
Varia de acordo com a categoria em que o individuo se encontra:
· mulheres com capacidade de procriação
· mulheres grávidas
· dose < 0,3 x LAMA
· dose feto < 1 mSv durante toda gravidez
· estudantes, estagiários e visitantes
· menores de 16 anos: dose < 0,1 x limite de dose para público
· entre 16 e 18 anos: dose < 0,3 x LAMA para trabalhadores
· maiores de 18 anos: dose < limite primário para trabalhadores
· Situações emergenciais:
dose < 2 x limites primários
· tarefas realizadas por voluntários informados sobre os riscos
· voluntários: de maior idade (redução de riscos de efeitos estocásticos) 
· Otimização: 
ALARA: as low as reasonably achievable – tão baixo quanto razoavelmente alcançado
	Não adianta usar uma quantidade abaixo do mínimo de radionuclídeo se isso não resultará em alcançar a atividade do radionuclídeo
Modos de exposição às radiações ionizantes:
· Riscos:
· propriedades físicas da fonte
· tempo de exposição (quanto mais adequada a dose usada menos tempo se é exposto à radiação)
· distância fonte-indivíduo
· blindagem
· Tipos de fontes:
· equipamentos emissores de raios X
· aceleradores de partículas
· reatores nucleares
· amostras radioativas
· seladas – não há risco de contaminação só de irradiação
· abertas – há risco de irradiação e de contaminação
· Exposição externa
muito significativa para radiação X, gama, elétrons, nêutrons, prótons e íons
pesados.
· Exposição interna
Fatores que determinam a dose:
· tipo radionuclídeo
· atividade
· via de contaminação
· forma química
· idade 
- Avaliar as medidas para proteção radiológica
- Discutir a importância de controle de acesso a áreas restritas
- Aplicar as medidas e detecção de radiações em proteção radiológica
- Caracterizar os programas de monitoração de radiações ionizantes
- Discutir os procedimentos de descontaminação radioativa
- Discutir a gerência de rejeitos radioativos
MEDIDAS PARA PROTEÇÃO RADIOLÓGICA
 depende do tipo de fonte, atividade, energia, modos de exposição
Proteção contra irradiação externa
• redução da dose equivalente
• tempo de irradiação
• taxa de dose
- atividade da fonte
- distância
- blindagem
BLINDAGEM
Equipamentos de proteção individual
BLINDAGEM – RADIOLOGIA
BLINDAGEM – MEDICINA NUCLEAR
Proteção contra contaminação
• confinamento do material radioativo
• isolamento e proteção do indivíduo  equipamentos de proteção individual
• controle de acesso
Proteção contra inalação
• capelas
• caixas com luvas
• máscaras
Proteção contra absorção
 uso de:
• aventais
• macacões
• luvas
• botas
Proteção contra ingestão
 no local onde se encontra material radioativo:
• não fumar
• não comer
• não beber
• lavar as mãos após procedimentos que envolvam radionuclídeo
CONTROLE DE ACESSO A ÁREAS RESTRITAS
 reduzir acesso a áreas onde se armazena e utiliza material radioativo
 acesso feito através de vestiários, que devem conter:
•pias
• recipientes para coleta de roupas de proteção
• instruções para operação (normal e emergencial)
• monitores
DETECÇÃO E MEDIDA DE RADIAÇÕES IONIZANTES
Detectores
Gasosos
• câmaras de ionização
• contadores proporcionais
• tubos Geiger-Muller
Sólidos - cintiladores
• cristal NaI(Tl)
• semicondutores
Líquidos
• soluções cintiladoras
Dosímetros
▪ filme dosimétrico
▪ dosímetro termoluminescente
▪ dosímetro fotoluminescente
▪ câmara de ionização de bolso (dosímetro de bolso ou caneta dosimétrica)
PROGRAMAS E PROCEDIMENTOS DE MONITORAÇÃO
Programa de monitoração
▪ obtenção de medidas
▪ interpretação das medidas
▪ registro dos dados
▪ providências
Individual
▪ externa
	• dosímetros individuais  filmes dosimétricos, dosímetros termoluminescentes
▪ interna
• in vitro  urina, fezes, escarro, secreções nasais, dosimetria genética
• in vivo  contador de corpo inteiro
Ambiental
▪ nível de radiação
• câmaras de ionização
• Geiger-Muller
▪ monitoração do ar
• poeira
• aerossóis
• gases
▪ contaminação de superfícies
• tubos Geiger-Muller
Sinais e avisos de radiação
Devem ser fixados em: 
▪ áreas
▪ recintos
▪ equipamentos utilizados para manusear a radiação
Áreas perigosas
▪ isolamento
▪ sinalização
▪ monitoração
Classificação das áreas de trabalho
Áreas livres
▪ taxas de dose < 1 mSv/ano
▪ isentas de regras especiais de segurança
Áreas restritas
▪ controladas  taxas de dose > 0,3 x limite para trabalhadores
▪ supervisionadas  taxas de dose < 0,3 x limite para trabalhadores
▪ sujeitas a regras especiais de segurança
PROCEDIMENTOS DE DESCONTAMINAÇÃO RADIOATIVA
Definição de contaminação radiativa:
 presença de material radioativo indesejável em um meio ou superfície.
Riscos dependem:
▪ tipo
▪ quantidade
▪ facilidade de transferência
- contato
- ar
Para minimizar riscos de contaminação  planejamento das atividades
- indivíduos
- local de trabalho
- meio ambiente
Profissional  conhecimento
- para evitar contaminação
- para lidar com a contaminação
Prevenção e controle
Prevenção
▪ planejamento de todas as atividades
▪ confinamento das áreas sujeitas a contaminação
▪ controle de acesso
▪ programa de monitoração da contaminação
Controle
▪ avaliação direta  instrumentos de detecção da radiação
▪ avaliação indireta  amostragem (esfregaço)
GERÊNCIA DE REJEITOS RADIOATIVOS
Definição de rejeito radioativo:
Material gerado no uso de radionuclídeos, que não podem ser reaproveitados e
que contêm substâncias radioativas em quantidades tais que não podem ser
tratadas como lixo comum.
Origem dos rejeitos radioativos
Grupos
▪ institucionais
- sólidos
- líquidos
▪ do ciclo do combustível
- provenientes do ciclo do urânio
- maior atividade que os institucionais
- maior variedade
▪ do desmonte de instalações nucleares
- material de construção contaminado
- constituintes do reator
Gerência de rejeitos radioativos
Tratamento de rejeitos radioativos
Transformações físicas e químicas:
✓ aumento da segurança
✓ redução de custos de transporte e disposição final
Rejeitos sólidos
✓ compactação
✓ incineração
Rejeitos líquidos
✓ neutralização
✓ precipitação
✓ evaporação
✓ troca iônica
✓ imobilização ou solidificação
Rejeitos gasosos
✓ filtração
✓ lavagem de gases
Confinamento
confinamento em repositórios é o destino final, quando não há mais para tratar o resíduo radioativo
Repositórios
 para armazenamento de radionuclídeos de T1/2:
- intermediária → 30 m de profundidade
- longa → centenas de metros de profundidade
▪ localização:
✓ afastados
✓ sem exploração econômica
✓ sem abalos sísmicos
✓ distantes de rios e lagos
Garantia de segurança:
✓ localização
✓ imobilização e embalagens
✓ presença de barreiras
✓ supervisão periódica do local
Rejeitos radioativos no Brasil:
▪ IPEN, CDTN, IEN → tratamento de rejeitos institucionais
▪ Central Nuclear de Angra → rejeitos de baixa e média atividade da usina
▪ Complexo Industrial de Poços de Caldas → rejeitos da purificação de urânio e
tório
▪ Depósito da Usina de Santo Amaro e Botuxim → rejeitos da purificação de terras raras extraídas da monazita
▪ Repositório (destino final da amostra) da Abadia de Goiás → rejeitos do acidente de Goiânia (1987)

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