atividade prática dosimetria das radiações

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UNIVERSIDADE NORTE DO PARANÁ
SUPERIOR TECNOLOGIA EM RADIOLOGIA
ABENIA DE SOUZA LIMA
ATIVIDADE PRÁTICA
DOSIMETRIA DAS RADIAÇÕES
CRUZ DAS ALMAS-BA
2022
ABENIA DE SOUZA LIMA
ATIVIDADE PRÁTICA
DOSIMETRIA DAS RADIAÇÕES
Trabalho apresentado à Universidade UNOPAR, como requisito parcial para a obtenção de média semestral nas disciplinas norteadoras do semestre letivo.
Tutor (a): Paola Bianca Barbosa Cavali
Cruz das Almas
2022
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Sumário
1.	INTRODUÇÃO	2
2.	DESENVOLVIMENTO	3
2.1 Atividade proposta 1: cálculo da camada semi-redutora	3
2.2 Atividade proposta 2: calibração de dosímetro	4
2.3 Atividade proposta 3: influência de atenuação do feixe	6
3.	CONCLUSÃO	8
4.	REFERÊNCIAS	9
 INTRODUÇÃO
Este trabalho busca alcançar os seguintes objetivos: verificar a influência na atenuação do feixe na dosimetria de um equipamento emissor de raios X, calculando a camada semirredutora do feixe de radiação; compreender o processo de calibração de dosímetros individuais utilizados para fins de proteção radiológica; verificar a influência na atenuação do feixe na dosimetria de um equipamento emissor de raios X, a partir da alteração da distância entre a fonte e o medidor de radiação.
Para tal, realizando os experimentos solicitados por meio do VirtuaLab Algetec, e realizando as atividades pressupostas nos checklists das atividades propostas.
DESENVOLVIMENTO
2.1 Atividade proposta 1: cálculo da camada semi-redutora
1. Qual o objetivo dos atenuadores de cobre e alumínio?
As radiações têm sua intensidade diminuída em função das interações que ocorrem com o material que as absorve. As principais interações da radiação com a matéria ocorrem na forma de efeito fotoelétrico, efeito Compton e produção de pares. A atenuação da energia das radiações ocorre de maneira exponencial em função da espessura do material absorvedor. Isso significa que quanto mais espesso o material, menor será a energia da radiação que deixa o material depois de atravessá-lo (se atravessá-lo). Por outro lado, quanto maior a energia dos fótons da radiação incidente, maior será também a sua capacidade de penetração, embora se aumente, também, a probabilidade de as interações ocorrerem – a radiação se propaga por uma distância maior e consequentemente, interage mais.
CSR (Camada Semi-Redutora) ou HVL (Half Value Layer) é, na prática, a medida da qualidade do feixe. É a espessura necessária de um material para reduzir a intensidade de um feixe pela metade. Alumínio e Cobre são os materiais comumente usados. Dependendo do material, necessita-se de espessuras diferentes, essa relação é dependente da densidade do material. Quanto mais denso, mais radiação o material consegue atenuar.
De acordo com Tauhata et al. (2014), o coeficiente de atenuação total μ depende do material atenuador e da energia do feixe incidente. No caso de uma fonte que emite fótons de várias energias, deve-se utilizar diferentes valores de μ, correspondentes às diversas energias do feixe e às diversas taxas de emissão de cada radiação. Como a intensidade de um feixe de fótons não pode ser totalmente atenuada pela blindagem, utiliza-se um parâmetro experimental, denominado de camada semi-redutora (HVL = Half Value Layer), definido como sendo a espessura de material que atenua à metade a intensidade do feixe de fótons. A relação entre μ e HVL é expressa por:
2. A camada semi-redutora pode ser medida sob quais condições específicas?
Em radiodiagnóstico, a dose absorvida pelo paciente e a qualidade da imagem dependem da energia e da quantidade de fótons associados ao feixe de raios X usado na geração da imagem. Dessa forma, o equipamento de raios X deve gerar feixes de raios X constantes para os mesmos procedimentos radiográficos. A energia dos fótons de raios X está relacionada à voltagem de pico aplicada no tubo de raios X, da ordem de kVp. A camada semi-redutora depende do valor da voltagem usada. Portanto, a camada semi-redutora pode ser útil como uma técnica adicional para se determinar a energia efetiva associada ao feixe de raios X gerado pelo equipamento (LEIDENS; GÓES, 2013).
O coeficiente de atenuação linear (μ) é a probabilidade de o feixe sofrer atenuação devido a eventos de espalhamento Compton, absorção fotoelétrica ou formação de pares (KNOLL, 1979), ele é considerado como somatório desses efeitos. O parâmetro que mede a eficiência de uma blindagem à raios X é o coeficiente de atenuação linear (μ). No modelo exponencial, μ está relacionado com a camada semi-redutora (CSR) do material absorvedor. Pode ser medido sob condições específicas como, por exemplo, um feixe de fótons monoenergéticos, colimado, incidindo num material absorvedor do qual se faz variar a espessura (SEMPAU, 1997).
Na determinação da espessura de um material absorvedor para ser utilizado na blindagem de feixe monoenergético e de boa geometria, pode-se utilizar o método da camada semi-redutora (CSR), definida como sendo a espessura de material que reduz à metade a intensidade do feixe de fótons dos raios X (KNOLL, 1979). A atenuação da energia das radiações ocorre de maneira exponencial em função da espessura do material absorvedor ou CSR, define-se como sendo a espessura necessária de um material absorvedor para atenuar a intensidade de um feixe à metade de seu valor inicial (ROS, 2000).
3. Cite exemplos práticos da aplicabilidade da camada semi-redutora.
A camada semi-redutora é utilizada também para cálculo de blindagens, ou seja, possui importância para a proteção radiológica.
2.2 Atividade proposta 2: calibração de dosímetro
1. Realizar a leitura do dosímetro para todos os parâmetros de qualidade disponíveis e analisar a diferença na leitura.
Os seguintes dados foram levantados no experimento:
Tabela 1 – Leitura Eletrômetro. Fonte: o autor.
	Qualidade ISO
	Carga
	Corrente
	N-40
	0,500 (nC)
	7,5 (mA)
	N-60
	0,3800 (nC)
	9,9 (mA)
	N-80
	0,3500 (nC)
	10,8 (mA)
	N-100
	0,3500 (nC)
	10,7 (mA)
	N-120
	0,3600 (nC)
	10,3 (mA)
	N-150
	0,3800 (nC)
	9,9 (mA)
Tabela 2 – Leitura Dosímetro. Fonte: o autor.
	Qualidade ISO
	Carga
	N-40
	17,1 (nC)
	N-60
	14,1 (nC)
	N-80
	12 (nC)
	N-100
	18,5 (nC)
	N-120
	11,5 (nC)
	N-150
	11,1 (nC)
2. Com base nos seus conhecimentos, como você explica o princípio de funcionamento do dosímetro?
Um dosímetro termoluminescente, abreviado como TLD, é um dosímetro de radiação passiva, que mede a exposição à radiação ionizante medindo a intensidade da luz visível emitida por um cristal sensível no detector quando o cristal é aquecido. A intensidade da luz emitida é medida pelo leitor de DPN e depende da exposição à radiação.
Seu funcionamento é dado pelos seguintes princípios:
· Quando a radiação ionizante passa pelo detector (chip), o chip absorve a radiação e sua estrutura muda levemente.
· Em materiais termoluminescentes, os elétrons podem alcançar a banda de condução, quando são excitados, por exemplo, por radiação ionizante. Mas, neste caso, existem defeitos no material ou impurezas são adicionadas para prender elétrons no intervalo da banda e mantê-los lá.
· Esses elétrons presos representam energia armazenada pelo tempo em que os elétrons são retidos e a quantidade dessa energia depende da exposição à radiação.
· Para obter a dose recebida, o chip do TLD deve ser aquecido neste leitor de TLD. Os elétrons presos retornam ao estado fundamental e emitem fótons de luz visível. A quantidade de luz emitida em relação à temperatura é chamada de curva de brilho.
· Após a conclusão da leitura, o TLD é recozido em alta temperatura. Esse processo zera essencialmente o material TL, liberando todos os elétrons presos.
2.3 Atividade proposta 3: influência de atenuação do feixe
1. Qual a função do eletrômetro no sistema de medição?
As medições das cargas ou correntes geradas na câmara de ionização são executadas por um instrumento de medição denominado eletrômetro. Este equipamento quando interligado a uma câmara de ionização compõe um dosímetro que, quando utilizado em radioterapia é denominado de dosímetroclínico. Este dosímetro mede o valor da dose a ser aplicada no paciente. Para que o mesmo indique o valor correto da dose, deve ser calibrado segundo critérios estabelecidos em um protocolo específico por um laboratório de padronização reconhecido (PERES, 1999).
O eletrômetro pode medir outras quantidades diferentes como, tensão, corrente, resistência, carga e etc. de acordo com o uso a que se destina. Este instrumento multifunção, normalmente, é utilizado em laboratórios de medidas ou calibração, podendo, também, ser empregado em dosimetria na radioterapia. O eletrômetro utilizado em radioterapia apresenta, além da opção de medição de exposição ou dose absorvida, a possibilidade de medição de cargas e correntes elétricas (PERES, 1999).
2. Qual a importância de ajustar a bancada de modo que a radiação fique posicionada na horizontal?
É imperativo que sejam utilizados corretamente os fatores de exposição radiográfica e o posicionamento da região anatômica determinado para cada incidência, associados à correta identificação da radiografia.
 CONCLUSÃO
Este trabalho verificou a influência na atenuação do feixe na dosimetria de um equipamento emissor de raios X, calculando a camada semirredutora do feixe de radiação; discorreu sobre o processo de calibração de dosímetros individuais utilizados para fins de proteção radiológica e verificou a influência na atenuação do feixe na dosimetria de um equipamento emissor de raios X, a partir da alteração da distância entre a fonte e o medidor de radiação.
Assim, através dos experimentos e das atividades realizadas, chegando em maior esclarecimento sobre as atividades práticas do dia a dia profissional no ramo de radiologia.
REFERÊNCIAS
KNOLL G. F., Radiation Detection and Measurements, Second Edition, John Wiley & Sons (1979).
PERES, M. A. L. Padronização da Calibração de Dosímetros Clínicos Utilizando Cargas e Correntes Elétricas. Tese (Doutorado). Rio de Janeiro-RJ, set. de 1999.
ROS R.A. metodologia de controle de qualidade de equipamentos de raios x (nível diagnóstico) utilizados em calibração de instrumentos, Universidade São Paulo-USP, Departamento de Ciências Nucleares. Dissertação de Mestrado, 2000.
SEMPAU, J.; ACOSTA, E.; An algorithm for Monte Carlo simulation of couple electron-photon transport, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, vol.132, pp. 377-390, 1997.
TAUHATA, L. et al. Radioproteção e Dosimetria: fundamentos. Instituto de Radioproteção e Dosimetria, Comissão Nacional de Energia Nuclear. Rio de Janeiro-RJ, abril de 2014.