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Dosimetria e Cálculo de Blindagem Prof. Geovane Araújo Dosimetria e Cálculo de Blindagem Dosimetria e Cálculo de Blindagem GRANDEZAS E UNIDADES PARA RADIAÇÕES IONIZANTES Em física, uma grandeza ou quantidade é o conceito que descreve qualitativa e quantitativamente as relações entre as propriedades observadas no estudo da natureza (no seu sentido mais amplo). Dosimetria e Cálculo de Blindagem Bushong, S. C. (2008). Ciência Radiológica para Técnologos: Físca, Biologia e Proteção. (9ª ed.). Rio de Janeiro, Brasil: Elsevier Editora Ltda. RADIOPROTEÇÃO E DOSIMETRIA: FUNDAMENTOS – Luiz Tauhata et al. Grandezas e Unidades para Radiação Ionizante, – Luiz Tauhata et al Dosimetria e Cálculo de Blindagem Dosimetria e Cálculo de Blindagem Grandezas de radioatividade são grandezas associadas com as transformações que ocorrem em materiais radioativos; Grandezas radiométricas estão associadas com o campo de radiação; Grandezas dosimétricas são produto das duas anteriores; Grandezas de radioproteção Limitantes - são grandezas criadas pela ICRP e também utilizadas em normas para indicar o risco humano da exposição à radiação ionizante; Operacionais - são aquelas definidas para uso nas práticas de monitoração de área e monitoração individual. A existência destas grandezas deve-se ao fato de que as grandezas limitantes não são mensuráveis ou facilmente estimáveis. Dosimetria e Cálculo de Blindagem Grandezas ATIVIDADE Grandezas de radioatividade Grandezas É caracterizada pelo número desintegrações ou transformações nucleares que ocorrem em um certo intervalo de tempo, sendo proporcional ao número de átomos excitados presentes no elemento radioativo. - Intervalo de tempo, em que teremos no material radioativo exatamente a metade do número inicial de átomos excitados; - Este tempo é característico de cada fonte radioativa. Meia - Vida (T1/2) Unidade: s Dosimetria e Cálculo de Blindagem Grandezas de radioatividade Grandezas É a probabilidade de um mesmo radionuclídeo, num determinado estado de energia, decair, por unidade de tempo, por emissão alfa, emissão beta ou outro modo de decaimento, como captura eletrônica e fissão espontânea. Constante de Decaimento l Unidade: s-1 Dosimetria e Cálculo de Blindagem 1)Uma fonte radioativa apresenta neste momento uma atividade de 42 Ci, qual a atividade da mesma em GBq dentro de 04 meses, sendo que a meia vida é de 40 dias? Grandezas Exemplo Resolvido Solução Palavras chaves Atividade Meia- vida Dosimetria e Cálculo de Blindagem Dados Atividade de 42 Ci Atividade final ou inicial? Tempo : 04 meses meia vida é de 40 dias GBq 1)Uma fonte radioativa apresenta neste momento uma atividade de 42 Ci, qual a atividade da mesma em GBq dentro de 04 meses, sendo que a meia vida é de 40 dias? Grandezas Exemplo Resolvido Dosimetria e Cálculo de Blindagem A0=42 Ci t = 4 meses T1/2= 40 dias Atividade final Atividade inicial Constante de decaimento Encontro com a equação! Constante de decaimento!? Como podemos relacionar a meia vida com a constante de decaimento? Solução 1)Uma fonte radioativa apresenta neste momento uma atividade de 42 Ci, qual a atividade da mesma em GBq dentro de 04 meses, sendo que a meia vida é de 40 dias? Grandezas Exemplo Resolvido Solução Dosimetria e Cálculo de Blindagem Como podemos relacionar a meia vida com a constante de decaimento? A0=42 Ci t = 4 meses T1/2= 40 dias 1)Uma fonte radioativa apresenta neste momento uma atividade de 42 Ci, qual a atividade da mesma em GBq dentro de 04 meses, sendo que a meia vida é de 40 dias? Grandezas Exemplo Resolvido Solução Dosimetria e Cálculo de Blindagem A0=42 Ci t = 4 meses T1/2= 40 dias Unidades??? t = 4 meses = 4 x 30 dias t= 120 dias 1)Uma fonte radioativa apresenta neste momento uma atividade de 42 Ci, qual a atividade da mesma em GBq dentro de 04 meses, sendo que a meia vida é de 40 dias? Grandezas Exemplo Resolvido Solução Dosimetria e Cálculo de Blindagem A0=42 Ci t = 120 dias T1/2= 40 dias Uma fonte radioativa apresenta neste momento uma atividade de 42 Ci, qual a atividade da mesma em GBq dentro de 04 meses, sendo que a meia vida é de 40 dias? Grandezas Exemplo Resolvido 1 Solução Dosimetria e Cálculo de Blindagem 19) Uma fonte radioativa de Cs-137 possuía à 15 anos atrás uma atividade de 50 mCi, qual é a atividade aproximada, .desta fonte atualmente? Meia-vida (Cs-137) = 30 anos. a) 15mCi b) 25 mCi c) 50 mCi d)35 mCi e) 12,5 mCi 20) O lr-192 tem a meia-vida de 74,6 dias. A atividade de uma fonte de 50 Ci, após 10 meses será de? 37.84 Ci b) 3.8 Ci 0,31 Ci 30,8 Ci 3,1 Ci 24) CNEN 1999 - Uma fonte radioativa de 241Am tem uma meia-vida de 458 anos. Sua atividade em 30/11/1960 era de 2.480 MBq, a atividade da fonte radioativa em 30/11/1999 é de: 2.334,35 MBq 2.337,88 MBq 2.479,90 MBq 2.277,56 MBq 2.630,75 MBq 25) CNEN 2003/2 - Uma Fonte radioativa de 65Kr tem uma meia-vida de 10.720 anos. Sua atividade em 30/03/1955 era de 7,4 x 10 8 Bq. A atividade da fonte em 30/07/2003 será: a) 736,79 MBq b) 737,69 GBq c) 736,79 KBq d) 737,69 MBq e) 736,79 GBq Grandezas Exemplo Resolvido 2 Dosimetria e Cálculo de Blindagem A grandeza exposição dá uma medida da capacidade de fótons ionizarem o ar. Basicamente, ela caracteriza um feixe de raios X ou gama e mede a quantidade de carga elétrica de mesmo sinal produzida no ar, por unidade de massa do ar. Essa carga elétrica resulta das ionizações efetuadas por partículas carregadas, como o elétron emitido nos efeitos fotoelétrico e Compton, e ambos, elétron e pósitron, emitidos em processo de produção de pares. Exposição (X) Dosimetria e Cálculo de Blindagem Grandezas radiométricas Grandezas Exposição (X) É o quociente entre dQ por dm, onde dQ é o valor absoluto da carga total de íons de um dado sinal, produzidos no ar, quando todos os elétrons (negativos e positivos) liberados pelos fótons no ar, em uma massa dm, são completamente freados no ar. Relação entre as Grandezas Dosimetria e Cálculo de Blindagem Relação entre as Grandezas Um técnico entrou numa sala de irradiação e não percebeu que uma fonte de Cs-137 estava exposta. Essa fonte estava com atividade de 300 mCi, e foi estimado que o técnico permaneceu a 1 m da fonte durante 2 minutos. Determine o valor da exposição. Um tecnólogo entrou numa sala de irradiação e não percebeu que uma fonte de Ir-192 estava exposta, embaixo da bancada. Essa fonte estava com atividade de 250 mCi, e foi estimado que o mesmo permaneceu a 1,5 m da fonte durante 30 minutos. Determine o valor da exposição. 16) Calcular a taxa de exposição, sabendo-se que a atividade da fonte de Cs-137 é 200 mCi e a distância é igual a 2metros. Dado: = 0,33 mR.m2/mCi.h a) 1,65 mR/h b) 165 mR/h c) 3,3 R/h d) 16,5 mR/h e) 33 mR/h Uma fonte radioativa de 192lr de 42 Ci e = 0,5 (R.m2) / (h.Ci), que caiu no solo, foi resgatada num tempo de 4,0 minutos por um supervisor de radioproteção. Sabendo-se que ele utilizou uma pinça de 1 metro de comprimento, para colocá-la no recipiente de blindagem e que o comprimento de seu braço é de 70 cm, qual a exposição sofrida pelo SPR Um pesquisador deve manipular um frasco contendo uma amostra de lodo - 131, cuja atividade é de 405 mCi. Qual será a taxa de exposição a uma distância de 80 cm do frasco. Se a taxa de exposição em local for 500 mR/h, a uma distância da fonte de 15 metros, então a distância necessária para reduzir o nível para 20 mR/h é: a) 375 metros b) 537 metros c) 25 metros d)75 metros e) 50 metros 26) Qual deve ser a taxa de exposição a 5 m de uma fonte se a 10 m a taxa de exposição é 250 mR/h ? a) 2500 mRI h b) 125 mR/h c) 500 mR/h d) 1000 mR/h e) 250 mR/h Uma fonte radioativa de Cs-137 possuía atividade em 1954 de 1800 Ci. Um técnico em radiologia industrial, desatento, a fonte que havia caído do irradiador ao recolhe-la. Permaneceu a uma distância de 80 cm da mesma por um período não superior a 45 minutos . Determine a exposição que o técnico sofreu. Qual a distância mínima de isolamento que deveria ser colocada de uma fonte de Co-60 atividade de 37 Gbq , para que a taxa de exposição não exceda 1mR/h. Sob condições de equilíbrio eletrônico (CPE), a Exposição X, medida no ar, se relaciona com a Dose Absorvida no ar, pela expressão: •Onde (w/e)ar é a energia média para formação de um par de íons no ar dividida pela carga do elétron: –No SI = 33,97 J/C –Quando exposição dada em Röentgen (R) = 0,876 𝑟𝑎𝑑/𝑅 . Relação entre as Grandezas Grandezas radiométricas Grandezas Kerma(K) É o quociente dEtr por dm, onde dEtr é a soma de todas as energias cinéticas iniciais de todas as partículas carregadas liberadas por partículas neutras ou fótons, incidentes em um material de massa dm. Dosimetria e Cálculo de Blindagem Grandezas radiométricas Grandezas Dose absorvida (D) Dosimetria e Cálculo de Blindagem Dosimetria e Cálculo de Blindagem Dosimetria e Cálculo de Blindagem Dosimetria e Cálculo de Blindagem Dosimetria e Cálculo de Blindagem O valor de exposição medida por monitor de radiação apresenta o valor de 5mR. Qual o valor aproximado da dose absorvida em rad? Qual o valor da dose absorvida na unidade do SI? Relação entre as unidades Dosimetria e Cálculo de Blindagem Dosimetria e Cálculo de Blindagem 1)Com relação a unidade de atividade de uma fonte radioativa, podemos dizer: (a)37GBq = 1Ci (b)1Ci = 3,7x1010 d.p.s (c)1Bq = 1 d.p.s (d)Todas as alternativas estão corretas 2)A dose absorvida de um órgão ou tecido exposto a 2,58x10-2 C/kg de radiação gama, será aproximadamente: (a)0,01Gy (b)1Gy (c)1Sv (d)100R 3)A dose equivalente de uma pessoa exposta a 2,58x10-2 C/kg de radiação gama, será aproximadamente: (a)0,01Gy (b)1Gy (c)1Sv (d)100R Tarefa para o lazer!!!!
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