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Profa. Aline Carvalho Energia transmitida por ondas eletromagnéticas ou partículas subatômicas CLASSIFICAÇÃO Segundo a forma: ▪ Eletromagnética ou Corpuscular: ▪ ELETROMAGNÉTICA: oscilações elétricas e magnéticas formando ondas que se propagam na velocidade da luz (v) e que diferem tão somente no comprimento de onda (λ) e por sua frequência(f). ▪ CORPUSCULAR: partículas subatômicas e portanto dotadas de massa, com elevada energia cinética, emitidas por núcleos de átomos instáveis Segundo o efeito: Ionizanteou não ionizante: Ionizante: Ocorre o fenômeno “ionização”quando a radiação, ao interagir com um (ou mais) átomos, tem energia capaz de arrancar um ou mais elétrons das camadas eletrônicas ,subdividindo-o em duas partes eletricamente carregadas (formar par de ions). Não ionizante: Quando a radiação ao atingir um átomo não tem a capacidade de ionizá-lo, ocorre a “excitação”, ou seja, cede parte ou toda sua energia promovendo alterações ou perturbações no movimento orbital do(s) elétron(s) do átomo, com o aumento da energia interna no(s) elétron (s) do átomo com o(s) qual(is) interagiu. Eletromagnética (não- ionizante) Radiofrequência Microondas Infravermelho Luz visível Ultravioleta Laser Eletromagnética (ionizante) Raios X Raios Gama Corpuscular (ionizante) Beta Alfa Nêutrons Frequência f = c/λ f⇒frequência(Hz = ciclos por segundo) c⇒Velocidade da luz (cte= 3.1010cm/seg) λ⇒Comprimento de onda em cm Max Planck (1901) desenvolveu a teoria dos “Quanta”e chamou de “fótons” a pacotes ou quanta de energia eletromagnética. A energia desses fótons não é constante, mas depende da frequência da radiação. De acordo com a teoria quântica, a energia de um quanta é dada pela fórmula: E = h. ν Considerando ν=f = c/λ Onde: E ⇒Energia (erg)h H = Constante de Planck (6,62.10-27ergx Seg) Velocidade da luz (m/Seg) (Ctte= 3 x 1010 cm/Seg) λ⇒Comprimento de onda (cm) Pode ser descrita como uma série de ondas de energia composta por oscilações senoidais elétricas e magnéticas, que se propagam no espaço à velocidade da luz Também definida como uma forma de energia que possui oscilações elétricas e magnéticas formando um movimento ondulatório que se transmite no espaço numa mesma velocidade, conhecida como velocidade da “Luz”. 1. Se propagam em linha reta no vácuo quando não interagem com a matéria 2. Conservam sua energia quando se propagam através do vácuo 3. Atenuam a intensidade com o quadrado da distancia 4. Podem ser transmitidas, refletidas, absorvidas e espalhadas quando interagem com a matéria As radiações eletromagnéticas se atenuam proporcionalmente com o quadrado das distancias. I = Intensidade da ondas eletromagnéticas d= distancia Efeitos Estocásticos: são os efeitos sobre a saúde que resultam de uma exposição crônica frequente a baixos níveis de exposição. Ex: câncer, mutação genética. Efeitos Determinísticos: resultam de uma exposição aguda a altas doses, com morte celular. Ex: queimaduras, esterilidade, catarata. Promove a “excitação”da matéria.Possui menor nocividade em comparação com as ionizantes, mas exposições sem controle podem levar à ocorrência de lesões ou doenças. Com exceção da parte visível do espectro, todas as outras radiações são invisíveis e dificilmente detectáveis pelas pessoas através de seus outros sentidos. Também classificam-se como radiações não ionizantes São radiações de baixa frequência e grande comprimento de onde e classificam-se: VLF (muito baixa frequência) = 3 a 30KHz LF (baixa frequência) = 30 a 300KHz MF (média frequência) = 0,3 a 3 MHz HF (alta frequência) = 3 a 30 MHz VHF (muito alta frequência) = 30 a 300MHz Modulação de frequência: áudio, aplicações médicas, fornos elétricos, aquecimento, monitor de vídeo. Efeitos térmicos Cuidados com próteses metálicas e circuitos eletrônicos incorporados ao corpo humano LIMITES DE TOLERÂNCIA Portaria nº3.214/78 - NR 15 - Anexo 7 = (Nada consta) CONTROLE DOS RISCOS Enclausuramento Dispositivos de bloqueio (fornos) Sinalização adequada Tipos: UHF (ultra alta frequencia) = 300MHz a 3GHz SHF (super alta frequencia) = 3 a 30 GHz EHF (extra alta frequencia) 30 a 300 GHz Aplicações: Aquecimento doméstico e industrial (fornos), secagem, desidratação , esterilização Radiodifusão FM, Televisão, Comunicação, celulares Ressonância magnética Os efeitos no organismo humano dependem da freqüência, da potência dos geradores e do tempo de exposição, classificando-se em térmicos e magnéticos Térmicos: queimaduras (internas e externas) e cataratas Magnéticos: Elevação da pressão arterial Distúrbios cardiovasculares e endócrinos Alterações no sistema nervoso central *Cuidado especial com indivíduos portadores de marcapasso (dispositivos eletrônicos), pinos metálicos, próteses Também chamada de calor radiante, é uma radiação com comprimento de onda(λ) compreendido entre 1mm a 760 ηm (0,76 μm), sendo subdividida em: 1,4μm>λ>1 mm =Infravermelho A 3,0 μm>λ>1,4 μm = Infravermelho B 0,76 μm>λ> 3,0 μ= Infravermelho C Não tem poder energético suficiente por fóton para modificar a configuração eletrônica dos átomos da matéria incidente. Seus efeitos são unicamente térmicos A radiação infravermelha é emitida principalmente por: Lâmpadas específicas de IV que não sejam as de iluminação geral; Em operações de soldagem ou corte a “gás”; Banhos de fusão e outras fontes cuja temperaturas superficiais sejam superiores a 985º C; Fontes com grandes áreas de emissão ou temperaturas superficiais próximas a 985º C. As fontes emissoras de radiação infravermelha devem ser enclausuradas, sempre que tecnicamente possível, de modo a evitar a incidência dessa radiação no pessoal direta ou indiretamente envolvido na operação. Todas as pessoas diretamente ligadas às operações suscetíveis de exposição à radiação IV deverão ter sua pele protegida por vestimentas ou cremes-barreira opacas a essa radiação. É uma radiação eletromagnética com comprimento de onda (λ) compreendido entre 760 ηm (0,76 μm) e 400 ηm Tem a propriedade de ser sensível ao olho humano e portanto responsável pela iluminação natural e artificial. Esse tipo de radiação compreende as radiações de maior poder energético que as demais. São capazes de produzir trocas de configuração eletrônica da matéria viva que ocasionarão a produção de reações fotoquímicas. Nos sistemas biológicos expostos se transforma a energia incidente em energia rotacional e vibracional, com consequente aumento da energia cinética molecular e produção de calor. Está compreendida entre os Raios-X e Luz Visível, ficando com uma faixa de extensão em 100nm a 400nm. Classificação : UVA – radiação com comprimento de onda entre 400nm e 320nm, denominada luz negra; UVB – radiação com comprimento de onda entre 320nm e 280nm, denominada eritemática; UVC – radiação com comprimento de onda entre 280nm e 100nm, denominada germicida. Lâmpadas de UV utilizadas para excitar líquidos fluorescentes em controles de qualidade; Lâmpadas de luz negra utilizadas em teatros, exposições, diversões públicas, etc. Com a finalidade de produzir efeitos visuais; Lâmpadas “solares” utilizadas em institutos de beleza para bronzeamento artificial; Lâmpadas de UV utilizadas em cura de resinas Formas de Proteção para Radiação UVA O posicionamento das fontes deverá ser efetuado preferencialmente de forma a evitar a incidência diretada radiação sobre os olhos da pessoas. Arco elétrico de qualquer natureza empregado em soldagem, corte, etc; Arco de plasma ou tocha de plasma utilizada em atividades industriais, analíticas ou de pesquisas; metas em fusão quando a temperatura superficial do banho exceder 2000º C; Lâmpadas germicidas utilizadas em hospitais, laboratórios microbiológicos, indústrias farmacêuticas, industrias alimentícias, laboratórios de pesquisa; Lâmpadas a vapor de mercúrio de alta pressão e bulbo “clara” utilizadas em prensas de quadro basculante de indústria gráfica; Lâmpadas utilizadas em fototerapia e bronzeamento artificial. As fontes emissoras de radiação UVB e UVC deverão ser enclausuradas sempre que tecnicamente possível, para não haver vazamentos de radiação no meio ambiente. Não sendo possível o enclausuramento, deverão ser instaladas barreiras opacas à radiação que evitem sua incidência sobre os olhos da pessoas que estão nas adjacências, assim como sobre as superfícies de alta refletância. Para os eletricistas e soldadores, será obrigatório uso de Equipamento de proteção individual, como óculos, protetores faciais nas tonalidades adequadas. APLICAÇÕES: Trabalhos com exposição à radiação solar Esterilização Processos industriais Controle de qualidade Soldagem (elétrica/mig/tig) Uso médico (fisioterapia) e Odontologia EFEITOS NO ORGANISMO HUMANO Térmicos (eritemas) Carcinogênicos Conjuntivite e Queratite É a amplificação de radiação não ionizante, que tem como característica principal a multiplicação de um único comprimento de onda da radiação tomada, dentre as radiações já comentadas. LASER= Light Amplification Stimulated Energy Radiant (amplificação de luz mediante emissão estimulada de radiação) Os equipamentos de LASER são construídos para operarem numa determinada frequência podendo variar em INFRAVERMELHO, VISÍVEL e ULTRAVIOLETA. Classe I: Não emitem níveis de radiação perigosos. Não necessitam de nenhum rótulo de advertência ou medida de controle. Classe II: Dispositivos de potência baixa com escasso risco. Podem provocar lesão na retina quando se olham durante um período prolongado. É necessário colocar sinal de advertência Classe IIIa: São equipamentos com uma potência moderada que não lesionam o olho nu da pessoa com uma resposta de aversão normal a luz brilhante, mas pode causar dano quando a energia é recolhida e transmitida ao olho. E necessário colocar um sinal de advertência Classe IIIb: Inclui lasers capazes de provocar lesões quando se lhes olha diretamente. Deve-se colocar um rótulo de advertência. Classe IV: São os de maior risco. Inclui os lasers que podem produzir lesões tanto pelo raio direto como pelo reflexo e também constituem risco de incêndio. É necessário colocar um sinal de advertência. Indústria: Microusinagem Soldagem de peças / corte de aço Alinhamento ótico Fotocoagulação Holografia Medicina: Microcirugias, eliminação de tumores, tratamentos de pele; Odontologia Fisioterapia EFEITOS NO ORGANISMO HUMANO Seus riscos variam em função da aplicação, usos, potência aplicada, faixa de frequência em que opera , porém todos afetam principalmente os olhos e a pele, ainda que com baixa potência PRECAUÇÕES GERAIS (COMUNS PARA QUALQUER INSTALAÇÃO DE LASER) 1.Nenhuma pessoa deve olhar o feixe principal do Laser nem suas reflexões 2.Nunca focar o feixe de laser no corpo, salvo nos casos terapêuticos , cirúrgicos e de diagnósticos médicos 3.O trabalho com laser deve ser feito em áreas de boa iluminação geral, para manter as pupilas contraídas, e assim limitar a energia que poderia, inadequadamente,penetrar nos olhos 4.O feixe laser deve terminar num material 5. Os equipamentos de laser devem ser operados por pessoas ou profissionais devidamente treinados 6.Deve ser especificado o uso de protetores oculares de segurança não estilhaçáveis (proteção parcial), destinados a filtrar as frequências específicas. Esses EPI devem ser avaliados periodicamente, para assegurar a preservação da densidade ótica de segurança para laser. 7.Devem ser tomadas precauções especiais se forem usados tubos retificadores de alta voltagem (acima de 15(15KV), porque com esse potencial há possibilidade de que sejam gerados raios x. É o estudo das emissões radioativas e sua aplicabilidade em diversas áreas. Ex: radioterapia, medicina nuclear radiologia diagnóstica. Consiste na utilização de um feixe de Raio-x para produção de imagens com objetivo de análise de estruturas anatômicas através de imagens estáticas ou dinâmicas. Okuno, 1982. Transmissão através de partes do corpo após absorção por diferentes tecidos. Absorção diferença de densidade e número atômico médio. Atenuação: redução de sua intensidade, devido absorção e espalhamento dos fótons pelo meio material. Aplicação de materiais radioativos e técnicas de física nuclear na diagnose, no tratamento e na pesquisa de diversas patologias. Aplicabilidade Clínica = Relação direta com o paciente Aplicabilidade Biomédica = Pesquisas básicas sobre doenças e ações de drogas Não são detectados por nenhum dos cinco sentidos humanos São ondas eletromagnéticas, com características das emissões gama, com a diferença de não serem emissões nucleares e sim geradas a partir da desaceleração de elétrons São produzidos pela transformação de energia cinética de elétrons originados do cátodo em aumento de temperatura no ânodo (99%) e fótons de raios X (1%) RX são ondas eletromagnéticas Sua origem é fora do núcleo (eletrosfera) Sua produção não é de origem radioativa É radiação ionizante Interagindo com matéria, espalha radiação Possui grande poder de penetração Enegrece a chapa radiográfica. EFEITO TERMOIÔNICO: Aquecimento de um metal no vácuo: elétrons se desprendem formando uma nuvem negativa CONVECÇÃO DE ELÉTRONS: Passagem de elétrons de um orbital interno para outro mais externo- elétron ganha energia- O que pode acontecer se for utilizado um equipamento de cinefluoroscopia não controlado nem calibrado ? Radiodermite, Câncer, Leucemias, Lesão ocular, Esterilidade Radiação de Frenagem Aparelhos de Rx= elétrons fortemente desacelerados (bombardeio do feixe catódico contra o ânodo). Converte energia cinética em calor. Alta velocidade – encurvamento na trajetória – fóton de raio x Ondas Eletromagnéticas: ▪ f ( frequência) ▪ T ( período) ▪ ƛ ( comprimento de onda) ▪ C = ƛ x f / c= 300.000km/seg ▪ f e ƛ inversamente proporcionais Energia absorvida por elétron orbital que salta para fora (orbital fica ionizado) Energia suficiente para afastar elétron do núcleo!!!!!! Ocorre com emissões gama de 1MV Preenchimento de orbitais inferiores - Rx característico Preenchimento de orbitais superiores - emissão de luz Excesso se distribui p/ outros elétrons Formação de par iônico (elétron-átomo). Fóton de baixa energia. Conserva o momentum Confirmação experimental da equação: E=m.c2 Aquecimento do filamento. Material que constitui o ânodo. Filtros acoplados. Base plástica de poliéster transparente ou de triacetato (cristais fotossensíveis de haleto de prata) Brometo de prata 90 a 99% Fluxo de raios catódicos varia com o aquecimento do filamento (cátodo) Temperatura do eletrodo é controlada variando-se a corrente do filamento (200 mA) Densidade radiológica (grau de escurecimento) ▪ ex: raio -x odontológico 7 a 10 m A Acondicionados em invólucros metálicosconectados à terra Óleo mineral para aumentar o isolamento elétrico e resfriar a ampola chumbo Sulfato de bário osso músculo sangue fígado água lipidios gordura ar radiopaco radiotransparente Primeiro exame de tomografia computadorizada realizada no mundo. Constatou-se que o paciente tinha um tumor cerebral. Teve duração de 8 horas. O novo tomógrafo helicoidal: uma imagem por segundo e visualização tridimensional do corpo TC espiral de tumor na hipófise com poucos milimetros. (realizada em 10s)
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