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1/2011 
Prof. Leoberto Lopes 
Brabo – Organizador 
Coleção de textos de 
Radiologia 
FÍSICA APLICADA A 
RADIOLOGIA I 
“Não sei ainda que espécie de raio é o X. 
Mas sei que vai operar milagres” 
WILHELM CONRAD RÖENTGEN 
(1845 – 1923) 
FÍSICA APLICADA A RADIOLOGIA I 2/2009 
Prof. Leoberto Lopes Brabo 
2 Atribuição / Uso não-comercial / Não a obras derivadas 
leobrabo@gmail.com - http://www.centrocapnext.com.br 
 
FÍSICA APLICADA À RADIOLOGIA I 
 
I – Meus comentários iniciais.....................................................................................................................................04 
II – Comentário do meu amigo Ricardo..................................................................................................................05 
III – Por que estudar física?........................................................................................................................................05 
IV – A física na radiologia............................................................................................................................................06 
V - A Física das Radiações na residência: Uma antiga necessidade sempre atual....................................06 
 
I. FÍSICA DAS RADIAÇÕES 08 
 
Conceitos Fundamentais.............................................................................................................................................08 
1.1. Radiação...................................................................................................................................................................................08 
1.2. Energia......................................................................................................................................................................................09 
1.3. Ondas.........................................................................................................................................................................................09 
1.4. O Átomo....................................................................................................................................................................................10 
1.5. Carga Elétrica.........................................................................................................................................................................12 
1.5.1. Princípio da Atração e Repulsão........................................................................................................................12 
1.6. Radioatividade.......................................................................................................................................................................12 
1.7. Classificação das radiações..............................................................................................................................................13 
1.7.1. Forma............................................................................................................................................................................13 
1.7.2. Origem...........................................................................................................................................................................15 
1.7.3. Interação com a matéria.......................................................................................................................................17 
1.8. Aplicações das radiações..................................................................................................................................................19 
 
II. OS RAIOS X 23 
 
2.1 Apresentação..........................................................................................................................................................................23 
2.2 Produção de raios x.............................................................................................................................................................23 
2.2.1. O tubo de raios x...................................................................................................................................................24 
2.2.1.1. Catodo......................................................................................................................................................................24 
2.2.1.2. Anodo.......................................................................................................................................................................26 
2.2.1.3. Ampola de encapsulamento...........................................................................................................................29 
2.2.1.4. Cuidados com o tubo.........................................................................................................................................29 
2.2.1.5. Valores máximos de operação.......................................................................................................................29 
2.2.2. Fases de produção dos raios x.........................................................................................................................30 
2.2.3. Tipos de raios x………………………………………………………………………………………………………..….32 
2.2.3.1. Raios x característicos………………………………………………………………………………………………..32 
2.2.3.2. Raios x de frenagem..........................................................................................................................33 
2.3. A produção de calor...........................................................................................................................................33 
2.4. Princípio do foco linear....................................................................................................................................33 
2.5. Propriedades fundamentais dos raios x....................................................................................................34 
2.6. Elementos de um conjunto gerador de raios x.......................................................................................34 
2.7. Observações..........................................................................................................................................................35 
Conclusão.................................................................................................................................................................................36 
 
III. FORMAÇÃO DA IMAGEM RADIOGRÁFICA 37 
 
3.1. Introdução...............................................................................................................................................................................37 
3.2. Absorção de raios x.............................................................................................................................................................38 
3.3. Fatores que afetam a absorção de raios x.................................................................................................................38 
3.3.1. Espessura.....................................................................................................................................................................38 
3.3.2. Densidade....................................................................................................................................................................38 
3.3.3. Número atômico (Z)...............................................................................................................................................383.3.4. Meios de contraste.................................................................................................................................................38 
3.3.5. Kilovoltagem...............................................................................................................................................................39 
3.3.6. Filtragem......................................................................................................................................................................40 
3.3.6.1. Filtragem inerente............................................................................................................................................40 
3.3.6.2. Filtragem adicional ou artificial..................................................................................................................40 
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3.3.6.3. Observações..........................................................................................................................................................40 
3.3.7. Composição do objetivo anódico.......................................................................................................................40 
3.4. Absorção diferencial no corpo humano.....................................................................................................................41 
3.5. Contraste do sujeito............................................................................................................................................................41 
3.6. Fatores de exposição que afetam a imagem aérea................................................................................................41 
3.7. Efeito de talão........................................................................................................................................................................44 
3.8. Filtros de espessura variável..........................................................................................................................................44 
3.9. Geometria na formação da imagem.............................................................................................................................44 
3.9.1. Borrosidade geométrica e ampliação da imagem....................................................................................45 
3.9.2. Distorção.....................................................................................................................................................................46 
3.10. Movimento.............................................................................................................................................................................46 
3.11. Filme radiográfico...............................................................................................................................................................46 
3.11.1. Composição do filme.........................................................................................................................................46 
 
IV. RADIAÇÃO DISPERSA 47 
 
4.1. Introdução..............................................................................................................................................................................47 
4.2. Efeito no contraste do sujeito.........................................................................................................................................47 
4.3. Fontes de radiação dispersa............................................................................................................................................47 
4.4. Redução da radiação dispersa........................................................................................................................................47 
4.4.1. Limitação do feixe....................................................................................................................................................47 
4.4.1.1. Diafragmas de abertura...................................................................................................................................47 
4.4.1.2. Cilindros..................................................................................................................................................................48 
4.4.1.3. Dispositivos limitadores de abertura variável.......................................................................................48 
4.4.2. Dimensões do campo projetado.........................................................................................................................48 
4.4.3. Grades............................................................................................................................................................................48 
4.4.4. Espaço de ar................................................................................................................................................................49 
4.4.5. Compressão.................................................................................................................................................................50 
4.4.6. Dispersão invertida.................................................................................................................................................50 
4.5. Radiação extra focal...........................................................................................................................................................50 
4.6. Ecrans intensificadores fluorescentes........................................................................................................................51 
 
ANEXOS 52 
 
TÉCNICAS RADIOLÓGICAS KV e mAS................................................................................................................52 
ATRIBUIÇÕES DOS TÉCNICOS E TECNÓLOGOS EM RADIOLOGIA...............................................................56 
CÁLCULO DAS MUDANÇAS NOS FATORES DE EXPOSIÇÃO...........................................................................60 
REFERÊNCIAS.........................................................................................................................................................63 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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MEUS COMENTÁRIOS INICIAIS... 
 
É com grande satisfação que apresento a segunda edição de uma 
coletânea de textos de diversos autores (inclusive meus) sobre Física Radiológica 
e sua aplicação, para que muitas “questions” sejam analisadas e discutidas à luz de 
uma Física comprometida não apenas com os fenômenos a que se propõem 
solucionar mas fundamentalmente para dar suporte conceitual e prático à 
proteção radiológica. 
Meu objetivo em propor esta obra, está na carência de material sobre 
Física das Radiações para área de radiologia, estive analisando o conteúdo 
programático de diversas instituições de ensino e procurei estabelecer bases de 
um ensino aplicado à realidade técnica, sem aquela carga sofrida e estereotipada 
da Física que a maioria dos alunos pós-médio trás do ensino tradicional. 
Entendo que a Física aplicada à Radiologia tem a função de estabeleceros 
limites para os avanços no campo tecnológico,que utilizem fontes de Energia (como a 
nuclear) ou Radiações Ionizantes para o diagnóstico/terapia, visando o bem estar do profissional das 
radiações e de seu paciente. 
Temos portanto a obrigação de acharmos meios de tornarmos a sociedade mais humana, 
buscando respostas para nossa existência e quem sabe nos darmos conta de que não somos individuais 
mas coletivos, não estamos sós e que a Natureza está em nós do mesmo modo que dela pertencemos. 
Costumo dizer que não existem limites para nossa imaginação. Todos somos físicos e físicas em 
potencial pois é de costume nossa curiosidade aflorar uma pergunta existencial ou mesmo de situações 
cotidianas. E isso é de fundamental importância pois nos leva a pensar na Criação e no mundo em que 
vivemos. 
Infelizmente nosso sistema educacional, marcado por vícios, nos deixa a margem dos 
questionamentos. Somos treinados a darmos sempre as mesmas respostas, tirando-nos a liberdade de 
sermos criativos. Portanto, nossa visão mercantilista da vida nos reduz a objetos com um valor. 
A falta de uma visão consciente e responsável leva aos absurdos como o de tratarmos nosso 
planeta como lixo, desprezarmos a Natureza e a todos que nele vivem. Para tudo há um limite... 
Por isso, pense e tenha uma atitude positiva todos os dias, transforme o mundo, seja o melhor 
profissional em Radiologia, faça a diferença. Seja um exemplo a ser seguido. 
Agradeço a Deus. 
Agradeço a Maria, Mãe do Deus VIVO, que sempre presente em minha vida continua trazendo o 
amigo Jesus Libertador em seus braços de afeição e carinho para minha caminhada. Minha Cristogênese e 
puramente Mariana. 
Agradeço aos meus colegas de trabalho que interagem e transformam o meio, participando 
ativamente de todo o processo educacional com responsabilidade e paciência. 
Um agradecimento especial ao Prof. TR Ricardo Souza por ter revisado a obra com carinho e 
atenção. 
Agradeço a meus ex-alunos (as) que sempre tiveram muita paciência com minha disciplina e que 
também contribuíram para que este trabalho viesse à tona. 
Que todas as “questions” sejam uma semente para uma cidadania com responsabilidade. 
 
 
“Nada escrevi que prestasse até que comecei a amar.” 
(Lord Byron) 
 
 
Prof. Leoberto Lopes Brabo – Físico 
Outubro, Círio de 2007 
Revisado e adaptado em Outubro, 217º Círio de 2009 
 
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COMENTÁRIO DE MEU AMIGO RICARDO... 
 
“O trabalho desenvolvido pelo autor traz uma quantidade de 
informações importantes para quem quer trilhar o caminho da radiologia e 
manter-se atualizado e em elevado patamar de conhecimento. Para muitos, a 
física parece ser um “bicho de sete cabeças” – porém digo agora:”oito 
cabeças”, pois você será mais uma “cabeça” contemplada com a facilidade e 
aplicabilidade dos conceitos sobre física aplicada à radiologia, ensinados 
pelo professor Leoberto nesta obra. Contudo, digo a você que tais 
conhecimentos são muito importantes para que possamos desenvolver 
nossas competências e habilidades e assim, aplicarmos no nosso cotidiano. 
Portanto ser um bom profissional da radiologia significa estar com todas as 
ferramentas do conhecimento nas mãos, para que você possa utilizá-las! – 
Utilize esta maravilhosa ferramenta que está em suas mãos agora e esteja 
sempre na frente e pronto para o futuro.” 
 
Prof. Ricardo Nascimento de Souza 
 
POR QUE ESTUDAR FÍSICA? 
 
Contribuir para a formação de uma cultura científica efetiva, que permita ao indivíduo a 
interpretação dos fatos, fenômenos e processos naturais. 
É de fundamental importância que o conhecimento físico seja explicado como um processo 
histórico, objeto de contínua transformação e associado às outras formas de expressão e produção 
humanas. 
É importante também que essa cultura em Física inclua a compreensão do conjunto de 
equipamentos e procedimentos, técnicos ou tecnológicos, do cotidiano doméstico, social e profissional. 
É preciso rediscutir a Física para possibilitar uma melhor compreensão do mundo e uma 
formação para a cidadania mais adequada. 
Promover um conhecimento contextualizado e integrado à vida de cada educando. 
É de fundamental importância considerar nosso mundo vivencial, sua realidade, os objetos e 
fenômenos com que efetivamente lidam, ou os problemas e indagações que movem nossas curiosidades. 
O conhecimento da Física deve ser entendido como um meio para a compreensão do 
mundo. 
A Física deve desenvolver a capacidade de se preocupar com o todo social e com a cidadania. Além 
de promover competências necessárias para a avaliação da veracidade de informações ou para a emissão 
de opiniões nas quais os aspectos físicos sejam relevantes. Como por exemplo: avaliar relações de 
risco/benefício de uma dada técnica de diagnóstico médico ou implicações de um acidente envolvendo 
radiações ionizantes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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A FÍSICA NA RADIOLOGIA 
 
“Vivemos em um mundo inundado de radiações. Desde o seu instante inicial, este Universo em 
que vivemos foi propulsionado por quantidades por quantidades inimagináveis de energia, que geraram 
galáxias, estrelas, planetas, luz (...). Estes últimos percorrem o Universo em todas as direções, gerando a 
radiação cósmica onipresente”. 
As radiações sempre estiveram conosco. Estão aqui neste momento e estarão presentes até os 
últimos instantes deste Universo. Somo seres cujas existências foram e continuam sendo moduladas pelas 
radiações. A vida como, como nós a conhecemos, não teria sido possível sem elas. Se tivéssemos sido 
constituídos organicamente de outra forma, talvez pudéssemos percebê-las como um oceano 
multicolorido e sinfônico no qual estamos imersos. Talvez, então pudéssemos ter para com as radiações 
uma atitude mais correta – uma atitude de compreensão, de respeito e até mesmo de gratidão, ao invés de 
temor. 
A utilização efetiva das técnicas de radiodiagnóstico, assim como a interpretação das imagens 
produzidas, requer a compreensão de fenômenos físicos envolvidos nos processos de formação da 
imagem, pois a habilidade de visualizar estruturas anatômicas específicas ou condições patológicas 
depende, não só de características inerentes a cada técnica de radiodiagnóstico em particular, como 
também do conjunto de ajustes selecionados no equipamento. A relação entre visibilidade e ajustes de 
parâmetros nesses equipamentos é complexa e, freqüentemente, envolve comprometimento e 
interdependência dentre os diferentes aspectos da qualidade da imagem. 
Apesar dos benefícios incontestes à Medicina, todas as técnicas de radiodiagnóstico podem 
representar um risco à saúde, pois os processos de aquisição das imagens sempre envolvem deposição de 
alguma forma de energia no corpo do paciente, o que, em alguns casos pode também trazer prejuízos à 
saúde de médicos e técnicos em radiologia ou em enfermagem. Os níveis de exposição do paciente aos 
raios X de uso médico variam muito e têm forte influência sobre a qualidade da imagem radiográfica. Uma 
abordagem da relação entre riscos e os danos à saúde envolve análise de conceitos físicos, grandezas e 
unidades de medidas. 
Em geral, as estruturas internas e funções do corpo humano não são visíveis. Entretanto, por meio 
de diversas tecnologias, podem-se obter imagens através das quais um médico pode detectar condições 
anormais, ou ainda, guiar-se em procedimentos terapêuticos invasivo. A imagem radiográfica é uma janela 
para o corpo. Nenhum tipo de imagem mostra tudo. Osdiversos métodos de radiodiagnóstico nos revelam 
diferentes características do corpo humano. Em cada método é necessário se trabalhar com níveis 
satisfatórios de qualidade de imagem e de visibilidade das estruturas do corpo. Estes níveis de qualidade e 
visibilidade dependem das características do equipamento, da perícia do observador e do compromisso 
com fatores tais como a minimização da dose no paciente devida aos raios X ou o tempo de obtenção da 
imagem. 
(Princípios de Física em Radiodiagnóstico – CBR 2002) 
 
A FÍSICA DAS RADIAÇÕES NA RESIDÊNCIA: UMA ANTIGA NECESSIDADE SEMPRE ATUAL 
 
Universidade Federal de São Paulo 
Escola Paulista de Medicina 
Coordenadoria de Física e Higiene das Radiações 
Editorial 
Revista da Imagem 2003; 25(2): V-VI 
 
“Hoje teremos aula de Física Radiológica, está preparado? Puxa, não entendi nada do que foi dito 
na ultima aula, e você? Acho que peguei alguma coisa, só que não entendo porque temos que ter aulas de 
Física, que nos toma tanto tempo, já que temos tantas outras coisas mais importantes para aprender...” 
É bem provável que você já tenha ouvido ou mesmo tenha tido este diálogo com algum colega 
durante a residência na radiologia. Se é atualmente residente e reticente quanto às aulas, talvez possa ao 
final deste texto encarar a Física com outros olhos... 
Foi com a disposição de desvendar os mistérios da natureza é que o ser humano ao procurar 
respostas e descrever os fenômenos utilizando-se de métodos experimentais construiu um campo de 
estudo que se denomina Física (do grego physis, “natureza”). Se caracteriza pela associação entre 
observações e métodos experimentais e se utiliza da matemática para descrever quantitativamente os 
fenômenos naturais. Não é a Física que é complicada e sim os fenômenos naturais é que são complexos e 
exigem a matemática como ferramenta, que muitas vezes, por não dominarmos, nos afasta da 
possibilidade de entendermos os fenômenos de uma forma objetiva e quantitativa. 
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Na natureza há inúmeros fenômenos que não estamos aptos a perceber utilizando apenas nossos 
sentidos. Não ouvimos as ondas do ultra-som, não percebemos as ondas de radio ou os raios cósmicos 
vindos do espaço e nem tampouco percebemos as radiações X ou gama. Foi por isso que somente após 
alguns anos da descoberta dos raios X, em 1895, que os cientistas se deram conta de que aquela radiação 
que mudou o mundo também podia provocar efeitos deletérios sobre o ser humano. Quando perceberam 
seus efeitos sobre si mesmos infelizmente eram irreversíveis, porém ficou clara a necessidade de conhecer 
com maior profundidade esta radiação que podia matar pois se vislumbrava a possibilidade de ser 
utilizada também para curar. Foi então que surgiu a Radioterapia. 
A busca do conhecimento deu origem ao campo da Física das Radiações, interligado a outros 
campos de estudo e hoje com uma forte atuação na área médica. 
A Física contribui para o conhecimento das técnicas de imagem, constantemente em evolução, que 
possibilita ao radiologista indicar, contra -indicar e estabelecer critérios de hierarquia de condutas que 
irão beneficiá-lo na busca do sucesso do diagnóstico. O conhecimento dos processos de interação das 
radiações no meio biológico permitiu desenvolver a instrumentação necessária para a geração de imagens 
de alta qualidade como as que são obtidas com as técnicas de tomografia computadorizada e ressonância. 
É claro que esta qualidade foi alcançada graças a tecnologia da computação, que também deve ser de 
domínio do especialista para que possa extrair todo o potencial disponível pelos equipamentos, 
maximizando benefícios e inimizando riscos. Conhecer o potencial tecnológico é um dos conteúdos da 
Física das Radiações. Estudos mostram que este conhecimento pode permitir uma redução de até 40 % 
das doses de radiação na realização dos exames. 
O estudo da Física Radiológica propicia também o conhecimento dos efeitos somáticos e genéticos 
das radiações que permite ao especialista da área avaliar riscos. O estudo das práticas em Proteção 
Radiológica, item relevante da Física das Radiações, permite ao radiologista conduzir suas ações visando 
sua proteção pessoal e a dos pacientes de acordo com a legislação vigente. 
Garantir a qualidade na geração das imagens, assim como a segurança das pessoas direta e 
indiretamente envolvidas no processo é legitimar o uso das radiações sob os aspectos éticos e legais e 
portanto são obrigações daqueles que escolheram este campo de atuação e para tal, as aulas de Física 
Radiológica tornam-se essenciais à boa formação do especialista. 
 
Dra. Regina Bitelli Medeiros 
rbitelli.ddi@epm.br 
Prof. Adjunto do Departamento de Diagnóstico por Imagem da Universidade Federal de São Paulo 
(UNIFESP) 
Chefe da Coordenadoria de Física do Departamento de Diagnóstico por Imagem 
Supervisora de Radioproteção do Complexo UNIFESP-Hospital São Paulo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Aplicação da radiação solar. 
UNIDADE I 
FÍSICA DAS RADIAÇÕES 
“Na natureza, nada se perde, nada se cria, tudo se transforma.” 
(Lavoisier) 
Vamos tentar responder as seguintes questões: 
 O que é radiação? 
 De onde vêm? 
 Como interagem com o meio em que se encontram? 
 Como fazemos para detectá-las? 
 Como podemos utiliza-las? 
 Como se proteger de seus efeitos? 
CONCEITOS FUNDAMENTAIS 
 
1.1- RADIAÇÃO 
O que é a Radiação? 
É possível que o termo RADIAÇÃO, a princípio, pareça um pouco estranho. Com certeza, você já 
deve tê-la visto associada a acidentes nucleares, usinas nucleares ou mesmo em filmes de guerra. O que 
ocorre é uma confusão de conceitos, ou ainda, tratar-se de um mesmo termo aplicado a coisas diferentes. 
O termo IRRADIAR significa lançar de si, emitir, espalhar, projetar. Pode ser aplicado a diversas 
situações ou fenômenos diferentes. O Sol irradia luz, calor e ultravioleta. 
 Já RADIAÇÃO é aquilo que é IRRADIADO por alguma coisa. 
 Pode ser aplicado às várias formas de luz visíveis e “invisíveis” ou a feixes de partículas 
ATÔMICAS. 
Radiação é o processo pelo qual uma fonte emite energia que se propaga no espaço. 
Segundo o dicionário Aurélio: 
“Qualquer dos processos físicos de emissão e propagação de energia, seja por intermédio de 
fenômenos ondulatórios, seja por meio de partículas dotadas de energia cinética” ou “Energia que se 
propaga de um ponto a outro no espaço vazio ou através de um meio material”. 
O termo radiação se usa também para designar a própria energia emitida. 
Portanto: 
Radiação é energia em 
movimento. 
Este conceito é geral e inclui as 
ondas mecânicas (como o ultra-som ou as 
oscilações de um maremoto), ondas 
eletromagnéticas ou radiações nucleares 
com massa, como veremos mais adiante. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1.2- ENERGIA 
O que é Energia? 
O conceito de Energia é muitas vezes considerado intuitivo e só pode ser medido (ou 
quantificado) quando temos a transformação de um tipo de energia em outro tipo (trabalho). 
Em física, ENERGIA é tudo aquilo capaz de realizar trabalho. 
Como por exemplo, a eletricidade é capaz de fazer um motor elétrico funcionar e, portanto 
realizar trabalho. 
Da mesma forma, a energia eletromagnética do Sol pode ser convertida em eletricidadepor 
meio de uma célula solar ou em calor por meio de aquecedores solares. 
Uma forma importante de conversão da energia do Sol é a fotossíntese. Neste processo a luz solar 
é transformada em energia química, que por sua vez é responsável pelo crescimento das plantas e de 
quebra libera oxigênio para o ar. 
Portanto: 
Energia é a capacidade que possui um corpo de realizar trabalho. 
 
1.3- ONDAS 
O conceito de onda é de fundamental importância para a compreensão de uma série de 
fenômenos físicos. Em termos formais, onda é o resultado de algum tipo de perturbação que se 
propaga. 
Por exemplo, no mar, as ondas se formam basicamente 
devido à perturbação da água pela atração da Lua e da ação dos 
ventos. Se você estiver boiando um pouco além da rebentação, 
deve ter percebido que seu corpo alternadamente sobe e desce, 
mas na média permanece praticamente no mesmo lugar. O fato de 
seu corpo subir e descer significa que existe uma energia 
associada à onda (realiza trabalho). Esta energia é transportada 
pela onda, sem, entretanto causar um deslocamento líquido final 
do meio, no caso, a água. Já no caso da rebentação, outros fatores 
interferem com a onda, acarretando um movimento efetivo da 
água ou de algum objeto flutuante. A brusca frenagem da onda pelo fundo de areia da praia, faz com que à 
parte de cima da onda se projete para frente, literalmente despejando a água. 
Quanto à forma, existem basicamente dois tipos de onda: Ondas Mecânicas e Ondas 
Eletromagnéticas. 
As ondas mecânicas dependem de um meio material para se propagarem, como as ondas do 
mar e as ondas sonoras, por exemplo. 
As ondas eletromagnéticas não dependem de um meio material, pois correspondem à 
propagação de uma perturbação nos campos elétricos e magnéticos. Estes campos podem existir 
independentemente de um meio material. 
Os elementos fundamentais de uma onda são: 
A distância entre dois picos ou dois vales, ou ainda, dois pontos quaisquer equivalentes da 
onda, define o que se chama comprimento de onda, representado normalmente pela letra grega LAMBDA 
(λ). 
O número 
de ciclos de sobe e 
desce, por unidade 
de tempo define a 
freqüência da onda, 
medida 
normalmente em 
Hertz ou ciclos por 
segundo e 
representada 
normalmente pela 
letra f. O produto do 
comprimento de 
onda pela 
freqüência da onda 
fornece a velocidade 
de propagação da 
 
Comprimento de Onda 
 
Crista 
 
Depressão ou Vale 
 
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onda no meio em questão, isto é, a velocidade com que a perturbação se propaga. No caso das ondas 
eletromagnéticas no vácuo, este produto fornece a velocidade da luz, c = 299 793 km/s 
Para as ondas eletromagnéticas, a energia transportada 
depende unicamente de sua freqüência ou de seu comprimento de 
onda, já que ambos estão relacionados pela velocidade da luz que é 
uma constante universal. 
A luz se desloca no espaço por meio de ondas 
eletromagnéticas, que não necessitam de um meio físico para serem 
transportadas, e, portanto diferem dos outros exemplos de ondas 
encontrados na natureza, como ondas na água, ondas sonoras, 
sísmicas, etc. 
 
1.4- O ÁTOMO 
É a menor porção de matéria 
A idéia de que a matéria é formada por partículas muito pequenas e 
“indivisíveis”, ou átomos, é muito antiga. Demócrito, que viveu quase 400 
anos antes de Cristo, já pensava nessas coisas. Ele propôs um modelo 
atômico onde os átomos se encaixavam mais ou menos como as peças de 
um Lego. Mas, a verdadeira estrutura do átomo só foi revelada no início do 
século XX com o trabalho de Ernest Rutherford. 
Obviamente os resultados de Rutherford foram debatidos 
exaustivamente até que se chegasse a um quadro de consenso. A idéia que 
temos de átomo hoje em dia é o resultado dessas discussões. Um átomo 
possui um núcleo que concentra praticamente toda a sua massa, e retém a 
carga positiva. O diâmetro de um átomo é cerca de 100 000 vezes o 
diâmetro do seu núcleo. O núcleo é circundado por elétrons (na eletrosfera), 
que são os portadores de carga negativa. A massa do elétron é igual a 9, 
10939× 10−31 kg. 
O núcleo é composto por dois tipos de partículas: 
Os prótons, e os nêutrons. Os nêutrons não possuem carga elétrica e 
portanto não interagem eletricamente com os prótons do núcleo, mas 
exercem um papel fundamental na sua estabilidade. Um próton possui uma 
carga igual à do elétron, mas de sinal contrário: +1, 602×10−19 C; sua massa 
é de 1, 67262×10−27 kg, cerca de 1836 vezes maior do que o elétron. A massa 
do nêutron, por sua vez, é muito próxima à do próton:1, 67482×10−27 kg. O 
número total de prótons no núcleo é chamado de número atômico, em geral 
representado pela letra Z. 
 
 
 
 
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ORGANIZAÇÃO DOS SERES VIVOS 
ÁTOMOS 
(Carbono, Oxigênio, Nitrogênio, Hidrogênio) 
 
MOLÉCULAS 
(água, oxigênio, carbono, açúcares, lipídeos, proteínas, ácidos nucléicos, nucleotídeos, ácidos graxos, etc.) 
 
SUBSTÂNCIAS 
 
ESTRUTURAS SUB-CELULARES 
(sistemas de membranas, hialoplasma, retículo endoplasmático, complexo de Golgi, 
lisossomos, mitocôndrias, cromossomos, núcleo, nucléolo, etc.) 
 
CÉLULAS 
(epiteliais, conjuntivas, musculares, nervosas, hepáticas, linhagem sangüínea, gametas, etc). 
 
TECIDOS 
Tecido epitelial (epiderme, derme, tecido glandular); Tecido conjuntivo (cartilaginoso e ósseo); 
Tecido muscular (liso, estriado, cardíaco); tecido nervoso , etc. 
 
ORGÃOS 
(cérebro, estômago, intestino, pulmão, coração, fígado, rim, pâncreas, ovário, testículo, supra-renais, 
tireóide, etc. ) 
 
SISTEMAS 
(nervoso, digestivo, respiratório, circulatório, excretor, reprodutor) 
 
INDIVÍDUOS 
 
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1.5- CARGA ELÉTRICA 
É uma propriedade intrínseca da matéria onde se observam os fenômenos de atração e repulsão 
entre corpos carregados 
A carga elétrica de um próton é chamada de carga elétrica elementar, sendo representada por e; 
no Sistema Internacional, seu valor é: 
e = 1,6 . 10-19 coulomb = 1,6 . 10-19 C 
 
A carga de um elétron é negativa mas, em módulo, é igual à carga do próton: 
 
Carga do elétron = - e = - 1,6 . 10-19 C 
 
Os nêutrons não possuem carga elétrica. Como num átomo o número de prótons é igual ao 
número de elétrons, a carga elétrica total do átomo é nula. 
De modo geral os corpos são formados por um grande número de átomos. Como a carga de cada 
átomo é nula, a carga elétrica total do corpo também será nula e diremos que o corpo está neutro. No 
entanto é possível retirar ou acrescentar elétrons de um corpo. Desse modo o corpo estará com um 
excesso de prótons ou de elétrons; dizemos que o corpo está eletrizado ou ionizado. 
1.5.1. Princípio da atração e repulsão 
 
Dados dois corpos eletrizados, sendo Q1 e Q2 suas cargas elétricas, observamos que: 
1. Se Q1 e Q2 tem o mesmo sinal (Figura 1 e Figura 2), existe entre os corpos um par de forças de 
repulsão. 
2. Se Q1 e Q2 têm sinais opostos (Figura 3), existe entre os corpos um par de forças de atração. 
 
 
 
 
 
 
 
 
1.6- RADIOATIVIDADE 
Núcleos atômicos que espontaneamente emitem partículas 
ou energia pura (radiação eletromagnética) são chamados 
radioativos. 
A radioatividade é um fenômeno natural, mas pode 
também ser produzida em laboratório. O fenômeno foi descoberto 
em 1896 pelo francês Henri Becquerele, em 1934, foi produzido 
pela primeira vez em laboratório por Irene Curie e Pierre Joliot, que 
bombardearam alumínio com partículas alfa emitido pelo polônio, e 
produziram o isótopo de fósforo 30P. Irene e Pierre levaram o Nobel 
de Química de 1935 pelo seu trabalho. Os pais de Irene, Pierre e 
Marie Curie, já haviam sido agraciados com o Nobel de Física de 
1903 (com Becquerel), pelo seu trabalho com radioatividade 
natural. 
A radioatividade é a liberação de energia por um núcleo 
excitado. 
Esse processo é chamado de decaimento radioativo, e pode 
ocorrer basicamente de três modos distintos: por emissão alfa, por 
emissão beta ou por emissão gama. Alfa, beta e gama são nomes dados a 
tipos de radiação cuja natureza era desconhecida na época em que foram 
descobertas. 
 
 
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Núcleo instável 
α (alfa) 
Núcleo instável 
β
-
 (négatron) 
 
 
β
+
 (pósitron) 
1.7- CLASSIFICAÇÃO DAS RADIAÇÕES 
4.6.1. Forma 
A forma caracteriza a maneira como as radiações se apresentam na Natureza. E podem ser: 
 
a) RADIAÇÕES CORPUSCULARES 
 
Possuem massa e formam os átomos e os núcleos atômicos; 
Esta radiação pode ser descrita como energia em movimento a velocidades inferiores à da luz. 
Sua energia depende da velocidade de maneira diretamente proporcional segundo a equação: 
 
 
 
 
Onde: 
m de massa e v de velocidade; 
Ec é chamada de energia cinética (de movimento); 
Ex: 
 Elétrons, prótons, nêutrons; 
 Íons leves e pesados (átomos sem elétrons); 
 Píons, káons, múons; 
 Pósitrons, Négatrons, alfa. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
b) RADIAÇÕES ELETROMAGNÉTICAS 
 
Você com certeza sabe ou mesmo ouvir falar que o controle remoto de sua TV ou DVD funcionam 
por infravermelho. Também já não é mais novidade um microcomputador operado por mouse e teclado 
sem fios, ou seja, por infravermelho. 
- Mas afinal de contas o que vem a ser esse tal de infravermelho? 
- Alguma espécie de raio invisível? 
- Exatamente! 
O Universo que nos rodeia é banhado por um imenso "oceano" de luzes, das quais nossos olhos 
conseguem captar apenas uma pequeníssima fração. Essa pequena fração de radiações que o olho humano 
vê, é chamada de luz visível ou apenas luz. 
Por esta razão, é mais conveniente chamarmos ao conjunto de todas as “luzes” que não vemos de 
RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA. O termo luz fica reservado à pequena parcela de radiação 
eletromagnética que conseguimos enxergar. 
A radiação eletromagnética é uma forma de energia. Sem ela simplesmente não haveria vida na 
Terra. 
Outro aspecto importante da radiação eletromagnética é seu caráter ondulatório, isto é, a 
radiação eletromagnética é constituída de ondas com componentes elétricos e magnéticos. 
Portanto as Radiações Eletromagnéticas: 
 Não possuem massa; 
2
2mv
Ec
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 São ondas com componentes elétricos e magnéticos; 
Nas figuras abaixo, temos uma representação gráfica de uma radiação eletromagnética: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Sua velocidade é igual da LUZ (c = 3x108m/s); 
 Sua Energia depende do comprimento de onda e de maneira inversamente 
proporcional, segundo a equação: 
 
 
 
 
 
 
Onde: 
h é a constante universal chamada constante de Planck e cujo valor é h = 6,63 X 10-34 J.s(Joule x 
segundo); 
c é a velocidade da LUZ e é o comprimento da onda. 
Ao conjunto de todas as radiações eletromagnéticas chamamos de: ESPECTRO 
ELETROMAGNÉTICO 
 
Ex: 
 Rádio e TV 
 Microondas 
 Infravermelho (calor) 
 Luz visível (vermelho ao violeta) 
 Ultravioleta 
 Raios X 
 Raios gama 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
hc
E
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Núcleo Instável 
(Gama) 
4.6.2. Origem 
Representa onde as radiações nascem. E podem ser: 
 
a) ORIGEM NUCLEAR 
Possuem origem no NÚCLEO do átomo instável. 
Ex: Radiações alfas, betas, nêutrons e gama. 
Obs: Estas radiações são as chamadas RADIOATIVAS, pois são conseqüência do fenômeno da 
RADIOATIVIDADE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
b) ORIGEM ATÔMICA 
Possuem origem na ELETROSFERA atômica devido a transições eletrônicas e/ou colisões entre 
partículas carregadas 
Ex: Raios X, Ultravioleta, Luz visível, calor,... 
 
c) OUTRAS ORIGENS DAS RADIAÇÕES CORPUSCULARES 
 Colisões atômicas: elétrons, prótons, íons leves e pesados; 
 Transições atômicas: elétrons; 
 Transições nucleares (incluindo fissão):Prótons, nêutrons, elétrons (beta), pósitrons, alfa, íons 
 leves e pesados 
 
d) OUTRAS ORIGENS DAS RADIAÇÕES ELETROMAGNÉTICAS 
 Aceleração de cargas (+/-); 
 Transições atômicas:luz visível, radiação ultravioleta, raios X; 
 Transições nucleares (incluindo fissão): raios gama; 
 Aniquilação partícula/anti-partícula: raios gama. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4.6.3. Interação da Radiação com a matéria 
Esta classificação caracteriza a maneira como as radiações se relacionam com o meio. E podem ser: 
 
a) RADIAÇÕES IONIZANTES 
São aquelas radiações que produzem íons na matéria com a qual interagem. 
Ex: Raios Gama, RAIOS X, Ultravioleta, Radiações alfas, betas e de nêutrons. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
b) RADIAÇÕES NÃO-IONIZANTES 
Estas radiações apenas depositam suas energias no meio, normalmente causando uma excitação 
atômico-molecular. 
Ex: Todas as demais radiações do espectro eletromagnético. 
 
Radiações em Celulares 
 
Tem havido recentemente especulações de que o uso de telefones celulares possa estimular o 
crescimento de tumores cerebrais na região da cabeça próxima à antena. 
(Fischetti, M., The Cellular Phone Scare, IEEE Spectrum, 43-47 June 1993) 
 
Comprovações recentes atestam transformações de células quando imersas em um intenso campo 
eletromagnético. Essas transformações podem evoluir a ponto de causar degenerações, tornando-se 
possíveis focos de leucemia e câncer. 
Embora invisíveis, as radiações fazem parte do nosso cotidiano, estamos mergulhados num 
campo imenso, repleto de ondas vindas de todos os cantos, não só do planeta mas também do Universo. O 
problema, ou seja, o risco para o ser humano, é justamente a intensidade dessas radiações, e lembrando a 
lei que rege a relação entre energia e distância, (energia proporcional ao inverso do quadrado da 
distância), veremos que no celular, apesar da baixa potência envolvida, a proximidade da antena faz com 
que um lado da cabeça receba diretamente essas radiações, expondo o usuário a um risco imprevisto. 
Basta lembrar que o processo de cozimento dos alimentos nos fornos de microondas se baseia nestas 
radiações, se bem que de muito maior intensidade, mas ninguém pode prever as conseqüências de uma 
prolongada exposição a esse campo eletromagnético.Está comprovado que, após 10 minutos de uso do 
celular, a temperatura craniana sobe de 2 a 3 graus centígrados. 
As termos-fotografia abaixo mostram a temperatura da cabeça sem e com o uso de um telefone 
celular. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A maneira mais eficiente de se proteger dessas radiações dos telefones celulares é, sem dúvida, a 
instalação, quando possível, de uma antena externa. Ao transferir toda a potência de transmissão para 
Interação 
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essa antena,estrategicamente localizada longe do aparelho, além de propiciar uma comunicação de muito 
melhor qualidade, estaremos poupando o usuário de radiações que podem ser perigosas. 
Além dessa solução, existe ainda a possibilidade de se usar protetores contra radiação fixa ao 
aparelho, que são dispositivos cerâmicos absorvedores de ondas eletromagnéticas. 
Há um método, desenvolvido pelo cientista japonês Y. Omura e denominado "Bi-digital O-Ring 
test", que é capaz de mostrar uma diminuição considerável (no mínimo 70 %) dos efeitos nocivos ao 
homem quando da instalação de uma antena externa no aparelho celular, e que também demonstra a 
proteção exercida pelos absorvedores. 
Conheça o protetor WaveShield que bloqueia até 97% das radiações. 
Links úteis: 
 USA - FCC - Information on Human Exposure to Radiofrequency Fields from Cellular and PCS 
Radio Transmitters 
 Austrália: Mobile Telephone Communication Antennas: Are They a Health Hazard? 
 Nova Zelândia - The Electromagnetic Radiation Health Threat 
 Medical College of Wisconsin - Cellular Phone Antennas and Human Health 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Medição da taxa de transferência de 
energia e dose absorvida 
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1.8- APLICAÇÕES DAS RADIAÇÕES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Radiografia 
Mamógrafo 
Ultra-som 
Medicina Nuclear 
Densitômetro 
 
Cintilógrafo 
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Angiografia 
Radioterapia 
Tomógrafo 
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Fonte radioativa 
para área industrial 
Radiologia 
industrial 
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Laboratório de Roentger 
1ª Radiografia 
UNIDADE II 
OS RAIOS X 
“Penso 99 vezes e nada descubro. 
 Deixo de pensar, mergulho no silêncio, a verdade me é revelada” 
(Einstein) 
 
2.1. APRESENTAÇÃO 
 
Em Novembro de 1895, Wilhelm Conrad RoentgenP, fazendo 
experiências com raios catódicos (feixe de elétrons), notou um brilho 
em um cartão colocado a pouca distância do tubo. Notou ainda que o 
brilho persistia mesmo quando a ampola (tubo) era recoberta com 
papel preto e que a intensidade do brilho aumentava à medida que se 
aproximava o tubo do cartão. Este cartão possuía em sua superfície 
uma substância fosforescente (platino cianeto de bário). 
Roentgen concluiu que o aparecimento do brilho era devido a 
uma radiação que saia da ampola e que também atravessava o papel 
preto. A esta radiação desconhecida, mas de existência comprovada, 
Roentgen deu o nome de raios-X, posteriormente conhecido também 
por raios Roentgen. 
Roentgen constatou também que estes estranhos raios podiam 
atravessar materiais densos, em um desses resultados ele pode 
visualizar os ossos da mão de sua mulher. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.2. PRODUÇÃO DE RAIOS X 
 
De um modo geral os Raios X são produzidos quando elétrons (partículas elementares de carga 
negativa) em alta velocidade colidem violentamente contra alvos metálicos. 
Os equipamentos de Raios-X foram planejados de modo que um grande número de elétrons sejam 
produzidos e acelerados para atingirem um anteparo metálico (alvo) com alta energia cinética. 
No tubo de Raios X os elétrons obtêm alta velocidade devido a alta tensão aplicada entre o anodo 
(eletrodo positivo) e o catodo (eletrodo negativo). 
Os elétrons que atingem o alvo (anodo) interagem com sua estrutura atômica, transferindo suas 
energias cinéticas para os átomos da estrutura atômica do alvo. 
Os elétrons interagem com qualquer elétron orbital ou núcleo dos átomos do anodo. As 
interações resultam na conversão de energia cinética em energia eletromagnética (calor, cerca de 99% e 
Raios X, cerca de 1%) 
 
Sistemas de 
segurança. 
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2.2.1. O TUBO DE RAIOS X 
É montado dentro de uma calota protetora de 
metal forrada com chumbo, projetada para evitar 
exposição à radiação fora do feixe útil e possíveis 
choques elétricos. 
Os raios-X produzidos dentro do tubo, são 
emitidos em todas as direções (feixe divergente). 
Os raios-X utilizados em exames são emitidos 
através de uma janela (feixe útil ou primário). 
Os raios-X que passam pela capa de proteção 
são chamados radiação de vazamento ou de fuga e 
podem causar exposição desnecessária tanto do 
paciente quanto do operador. 
 
2.2.1.1. CATODO 
É o pólo (ou eletrodo) negativo do tubo de 
raios-X. Dividindo-se em duas partes: Filamento 
catódico e capa focalizadora ou copo de foco 
(cilindro de Welmelt). 
 
a) Filamento Catódico 
Tem forma de espiral, construído em 
tungstênio e medindo cerca de 2mm de diâmetro, e 1 
ou 2 cm de comprimento. Através dele são 
produzidos os elétrons, quando uma corrente atravessa o filamento. Este fenômeno se chama emissão 
termiônica. A ionização nos átomos de tungstênio ocorre devida ao calor gerado e os elétrons são 
emitidos. 
O tungstênio é utilizado porque possui um alto ponto de fusão, suportando altas temperaturas 
(cerca de 3.400 °C). Normalmente os filamentos de tungstênio 
são acrescidos de 1 a 2% de tório, que aumenta eficientemente 
a emissão termiônica e prolonga a vida útil do tubo. 
 
b) Capa Focalizadora ou Copo de Foco 
Sabe-se que os elétrons são carregados negativamente 
havendo uma repulsão entre eles. Ao serem acelerados na 
direção do anodo, ocorre uma perda, devido à dispersão dos 
mesmos. Para evitar esse efeito, o filamento do catodo é 
envolvido por uma capa carregada negativamente, mantendo 
os elétrons unidos em volta do filamento e concentrando os 
elétrons emitidos em uma área menor do anodo. 
 
c) Foco Duplo 
A maioriados aparelhos de raios-X diagnóstico, possui 
dois filamentos focais, um pequeno e um grande. A escolha de 
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Copo de Foco 
um ou outro é feita no seletor de mA, no 
painel de controle. O foco menor abrange 
uma faixa de 0,3 a 1,0 mm e o foco maior, de 
2,0 a 2,5 mm. Ambos os filamentos estão 
inseridos no copo de foco. 
O foco menor e associado ao menor 
filamento e o maior, ao outro. O foco menor 
ou foco fino (2), permite maior resolução da 
imagem, mas também, tem limitado a sua 
capacidade de carga ficando limitado as 
menores cargas . O foco maior ou foco 
grosso (1), permite maior carga, mas em 
compensação, tem uma imagem de menor 
resolução. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Filamento 
Catódico 
Catodo 
Foco fino 
Foco grosso 
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2.2.1.2. ANODO 
É o eletrodo ou pólo positivo do tubo de raios-X. 
Existem dois tipos de anodo: anodo fixo e anodo rotatório (ou giratório). 
O anodo recebe os elétrons emitidos pelo catodo. Além de ser um bom condutor elétrico, o anodo 
é também um bom condutor térmico. Quando os elétrons se chocam contra o anodo, grande parte de suas 
energias cinéticas são transformadas em calor. Este calor deve ser conduzido para fora rapidamente, para 
não derreter o anodo. O material mais usado no anodo é tungstênio em base de cobre por ser adequado na 
dissipação do calor. 
a) Anodo fixo 
É encontrado normalmente em tubos onde não é utilizada corrente alta, como aparelhos 
de raios- X dentários, unidades portáteis ou unidades de mamografia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Esquema de uma ampola com anodo fixo 
Exemplo de uma ampola com anodo fixo 
Detalhe do anodo fixo 
Detalhe do Catodo, com seu copo de foco 
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26 Atribuição / Uso não-comercial / Não a obras derivadas 
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Exemplo de uma 
ampola com anodo 
giratório 
Detalhe do Catodo, com seu copo de foco 
Detalhe do anodo giratório 
b) Anodo giratório ou rotatório 
A maioria dos tubos de raios-X utiliza este, devido a sua capacidade de resistir a uma maior 
intensidade de corrente em tempo mais curto, e com isso, produzir feixes mais intensos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Esquema de uma ampola com anodo giratório 
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c) Alvo, Fonte , ponto de Foco ou pista focal 
É a área do anodo que recebe o impacto dos elétrons. No anodo fixo, o alvo é feito de uma liga de 
tungstênio incluída em um anodo de cobre. 
No anodo giratório, o alvo é um disco. Este disco tem uma resistência grande à alta temperatura. 
A escolha do tungstênio deve-se à: 
1. Alto número atômico, acarretando grande eficiência na produção de raios-X. 
2. Condutividade térmica quase igual a do cobre, resultando em uma rápida dissipação do 
calor produzido. 
3. Ponto de fusão (3.400 ° C), superior à temperatura de bombardeamento de elétrons 
(2.000 ° C). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
d) Aquecimento do anodo 
O anodo giratório permite uma corrente mais alta 
pois os elétrons encontram uma maior área de impacto. 
Com isso o calor resultante não fica concentrado apenas 
em um ponto como no anodo fixo. Fazendo a comparação 
de ambos, num tubo com foco de 1mm, temos: no anodo 
fixo a área de impacto (alvo) é de aproximadamente 1mm 
x 4mm = 4mm². 
No anodo rotatório de diâmetro de 7 cm, o raio de 
impacto é de aproximadamente 3 cm (30 mm). Sua área 
alvo total é aproximadamente 2 x π x 30mm x 4mm = 
754mm². Portanto, o anodo rotatório permite o uso de 
área uma centena de vezes maior que um anodo fixo, com 
mesmo tamanho de foco. 
A capacidade de carga é aumentada com o 
número de rotações do anodo. Normalmente a 
capacidade de rotação é de 3.400 rotações por minuto. Existe anodo de tubos de maior capacidade que 
giram a 10.000 rpm. 
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Depressões no 
anodo causadas 
por 
superaquecimento 
2.2.1.3. AMPOLA DE ENCAPSULAMENTO 
É um recipiente hermeticamente fechado que serve de blindagem, isolante elétrico e de suporte 
estrutural para o anodo e catodo. 
Ajuda na refrigeração da ampola. 
O sistema de encapsulamento serve para manter o vácuo no interior do tubo. 
A presença de ar dentro do tubo é indesejável, pois, além de interferir na produção de raios X, 
permitiria que eletricidade percorresse o tubo, na forma de pequenos raios e centelhas, danificando o 
sistema. 
 
2.2.1.4. CUIDADOS COM O TUBO 
O mecanismo do rotor de um tubo rotatório pode falhar ocasionalmente. Quando isso acontece, há 
um superaquecimento criando depressões no anodo (danos sérios) ou rachaduras causando danos 
irreversíveis ao tubo. 
Ao acionar o disparador de exposições de uma unidade radiográfica, deve-se esperar 1 a 2 
segundos, antes da exposição, para que o rotor acelere e desenvolva o número de rotações por minuto 
desejadas. Quando a exposição é completada pode-se ouvir o rotor diminuir a rotação e parar em mais ou 
menos 1 minuto. O rotor e precisamente balanceado, existindo uma pequena fricção sem a qual o rotor 
levaria 10 a 20 minutos para parar, após o uso. 
 
2.2.1.5. VALORES MÁXIMOS DE OPERAÇÃO 
O operador do aparelho de raios-X deve estar atento à capacidade máxima de operação do tubo 
para não danificá-lo. Existem vários tipos de tabelas que podem ser usadas para estabelecer os valores 
máximos de operação do tubo de raios-X, mas apenas três são mais discutidas: 
1. Curvas de rendimento máximo; 
2. Resfriamento do anodo; 
3. Resfriamento da calota do tubo. 
Sendo que estas três variáveis, são normalmente calculadas pelos fabricantes adotando o sistema 
de bloqueio de carga superior ao limite do tubo, mas, sendo de suma importância o conhecimento destas 
pelo operador, pois, em caso de falha do sistema, o próprio profissional poderá poupar o tubo das cargas 
excessivas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Raios X 
C A 
Raios X 
2.2.2. FASES DE PRODUÇÃO DOS RAIOS X 
1. O filamento catódico é aquecido devido à passagem de uma corrente elétrica (corrente de 
filamento – mA) de uma fonte de baixa voltagem, controlada por um seletor de mA. 
Aumentando-se o mA, maior será a corrente, elevando a temperatura e produzindo mais elétrons 
por efeito termiônico, criando uma nuvem negativa (nuvem catódica) em torno do catodo. 
2. A aplicação de uma diferença de potencial elevada (tensão ou campo elétrico) (kV) ao 
conjunto catodo-anodo, acelera os elétrons da nuvem catódica emdireção ao anodo. 
3. Os elétrons com grande velocidade (e Energia Cinética) “colidem” com o anodo, no ponto 
de foco ou na pista focal, causando um desarranjo na estrutura atômica do objetivo, produzindo Raios X e 
calor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2.2.3. TIPOS DE RAIOS X 
Existem dois tipos de raios-X, dependendo da forma de interação entre elétrons e o alvo: 
2.2.3.1. RAIOS X CARACTERÍSTICOS 
Esse processo envolve uma “colisão” entre o elétron incidente e um elétron orbital ligado ao 
átomo no material do alvo. O elétron incidente transfere energia suficiente ao elétron orbital para que seja 
ejetado de sua órbita ou “salte” para uma outra órbita, deixando um "buraco". Esta condição instável é 
imediatamente corrigida com a passagem de um elétron de uma órbita mais externa para este “buraco”. 
Como os níveis de energia dos elétrons são únicos para cada elemento, os raios-X decorrentes 
deste processo também são únicos e, portanto, característicos de cada elemento (material). Daí o nome de 
raios-X característico. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2.2.3.2. RAIOS X DE FRENAGEM 
O processo envolve um elétron passando bem próximo a um núcleo do material alvo. A atração 
entre o elétron carregado negativamente e o núcleo positivo faz com que o elétron seja desviado de sua 
trajetória perdendo parte de sua energia. Esta energia cinética perdida é emitida na forma de um raio-X, 
que é conhecido como "bremsstrahlung” ("braking radiation") ou radiação de frenagem. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.3. A PRODUÇÃO DE CALOR 
O calor também é produzido pelo “impacto” de elétrons. 
 
2.4. PRINCÍPIO DO FOCO LINEAR 
O PONTO DE FOCO REAL é a área do objetivo onde os elétrons “colidem”. O tamanho do ponto de 
foco real (FONTE) tem um efeito na formação da imagem radiográfica, como já foi visto. 
Sua relação é: 
Quanto menor é o ponto de foco 
mais nítida é a imagem. 
O PRINCÍPIO DE FOCO LINEAR faz 
com que o tamanho do ponto de foco real 
pareça menor quando visto da posição do 
filme devido a uma angulação do anodo 
com relação ao feixe catódico. 
Este ponto de foco projetado é 
chamado de PONTO DE FOCO APARENTE 
ou EFETIVO. 
Entretanto a um limite para esta 
angulação (15° a 20°). Se for muito 
pequeno causa um excessivo declínio de 
intensidade do lado anódico do feixe, 
chamado de EFEITO DE TALÃO OU 
ANÓDICO. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Angulação 
Anodo de Tungstênio 
(Vista lateral) 
Catodo 
Ponto de foco 
aparente ou efetivo 
Ponto de foco real 
(Área de 
bombardeio) 
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2.5. PROPIEDADES FUNDAMENTAIS DOS RAIOS X 
 Causam fluorescência em certos sais metálicos; 
 Enegrecem placas fotográficas; 
 São radiações eletromagnéticas, não sofrem desvio em campos elétricos ou magnéticos; 
 São diferentes dos raios catódicos (feixe de elétrons); 
 Tornam-se "duros" (mais penetrantes) após passarem por absorvedores; 
 Produzem radiações secundárias em todos os corpos que atravessam; 
 Propagam-se em linha reta (do ponto focal) para todas as direções (divergência); 
 Transformam gases em condutores elétricos (ionização); 
 Atravessam o corpo tanto melhor quanto maior for à tensão aplicada ao tubo (kV). 
 
2.6. ELEMENTOS DE UM CONJUNTO GERADOR DE RAIOS X 
A fonte de alimentação vem da rede elétrica. 
Acoplados a ampola existem dois circuitos: 
BV – Baixa voltagem, com corrente regulável que aquece o filamento. 
AV – Alta voltagem que funciona junto a um retificador que fornece o campo elétrico e mantém a 
polaridade no tubo. 
Numa instalação de Raios X, observa-se: 
a) Transformador que recebe 110/220V e fornece ao filamento aproximadamente 10V e ao 
conjunto catodo-anodo uma tensão variável entre 40kV e 150kV (ou mais). 
b) Painel de controle que possuem os controles 
b.1) Liga/desliga; 
b.2) Seletor de kV; 
b.3) Seletor de mA; 
b.4) Seletor de mAs 
c) Ampola. 
d) Mesa para o paciente. 
As máquinas de Raios-X 
podem operar a diversas tensões 
e a diversas correntes no tubo. De 
um modo geral, temos as 
seguintes características: 
• Diagnóstico: de 40 a 
150 KVP e correntes de 25 à 1200 
mA. 
• Terapia: de 60 a 250 
KVP e correntes de 
aproximadamente 8 Ma 
• Raio-X dentário: de 50 
a 90 KVP e correntes de até 10 
mA. 
• Raio-X industrial: de 
50 a 300 KVP e correntes de até 
10 mA 
 
 
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2.7. OBSERVAÇÕES 
a) A KILOVOLTAGEM – kV: 
É a tensão aplicada no tubo; 
 
b) O KILOVOLTPICO (kVp): 
É a tensão máxima aplicada no tubo que determina a energia do fóton mais energético em keV 
(Kiloeletronvolt) não representa a energia efetiva do feixe que está em torno de 30% a 40% do valor do 
kVp; 
 
c) O RETIFICADOR: 
Transforma CORRENTE ALTERNADA (CA) em CORRENTE CONTÍNUA (CC); 
 
d) O MILIAMPERE – SEGUNDO (mAs): 
É o número total de elétrons que atingem o anodo; 
Freqüentemente, as unidades mA e mAs são confundidas ou tomadas como termos 
sinônimos. Não são. Cada uma dessas 
unidades refere-se a uma grandeza diferente. 
A unidade mA refere-se à grandeza física 
corrente elétrica (i). 
A corrente elétrica é definida como a 
quantidade de carga elétrica (Q), dada em 
Coulomb (C), que passa por um meio 
qualquer, dividido pelo intervalo de tempo em 
que ocorre esta passagem, em segundos (s). 
 
 
 
 
 
 
e) CONTROLE AUTOMÁTICO DE EXPOSIÇÃO (CAE) 
Dispositivo que controla o nível de exposição, suspendendo a geração de Raios X quando o 
receptor de imagens (conjunto tela-filme) recebe uma determinada quantidade de exposição pré-
determinada considerada ideal para um determinado exame; 
 
f) QUALIDADE DOS RAIOS X: 
Capacidade de penetração que depende da energia dos Raios X; 
O feixe de Raios X possui diversas energias (policromático); 
 
g) FILTRAGEM 
A filtragem do feixe aumenta a energia média do feixe, pois retira radiação com pouco poder de 
penetração “raios X moles”. 
 
h) TEMPO DE EXPOSIÇÃO: 
Em radiografias, a exposição é iniciada pelo operador do equipamento e terminada depois que se 
esgota o tempo selecionado previamente. 
Em fluoroscopia, a exposição é iniciada e terminada pelo operador, mas há um indicador do 
tempo de exposição acumulado que emite um sinal sonoro após 5 minutos de exposição. 
Os temporizadores e botões de controle ajustados pelo operador ativam e desativam a geração de 
raios X acionando dispositivos dechaveamento que pertencem, ao circuito primário do gerador. 
 
i) TEMPO – AJUSTE MANUAL: 
Nos temporizadores manuais, o ajuste do tempo de exposição deve ser feito pelo operador antes 
de iniciar o procedimento. A seleção adequada dos ajustes do tempo de exposição no equipamento 
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dependerá do conhecimento pessoal ou da consulta a uma Tabela de Exposição que correlaciona a 
espessura do paciente com o kV, o mA e o tempo. 
 
CONCLUSÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Além da inegável importância na medicina, na 
tecnologia e na pesquisa científica atual, a descoberta 
dos raios X tem uma história repleta de fatos curiosos e 
interessantes, e que demonstram a enorme perspicácia 
de Roentgen. 
Por exemplo, o físico inglês Sir William 
Crookes (1832-1919) chegou a queixar-se da fábrica de 
insumos fotográficos Ilford, por lhe enviar papéis 
"velados". Esses papéis, protegidos contra a luz, eram 
geralmente colocados próximos aos seus tubos de raios 
catódicos, e os raios X ali produzidos (ainda não 
descobertos) os velavam. 
Outros físicos observaram esse "fenômeno" dos 
papéis velados, mas jamais o relacionaram com o fato de 
estarem próximos aos tubos de raios catódicos! Mais 
curioso e intrigante é o fato de que o físico alemão 
Philipp Lenard (1862-1947) "tropeçou" nos raios X 
antes de Roentgen, mas não percebeu. 
Assim, parece que não foi apenas o acaso que 
favoreceu Roentgen, a descoberta dos raios X estava 
"caindo de madura", mas precisava de alguém 
suficientemente sutil para identificar seu aspecto 
fenomenal. 
 
 
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UNIDADE III 
FORMAÇÃO DA IMAGEM RADIOGAFICA 
“Intenção sem ação é ilusão. Ouse a fazer, e um poder será lhe dado.” 
(Lair Ribeiro) 
3.1. INTRODUÇÃO 
 
Os Raios X, assim como a luz visível, irradiam em todas as direções (divergência) propagando-se 
em linhas retas (a partir do ponto de foco) até que são detidos por um absorvente.Por este motivo, o tubo 
de Raios X está situado em um alojamento de metal que detém a maioria da radiação X. 
Somente uma quantidade de radiação útil sai do tubo, e esta radiação constituem o feixe primário. 
O centro geométrico do feixe primário é chamado de Raio Central (RC). 
Na maioria dos equipamentos de raios X usados em medicina, a quilovoltagem pode variar dentro 
de um amplo limite, o que possibilita uma ampla aplicabilidade de exames ou terapias. 
Podemos classificar os raios X que saem da ampola segundo a energia que possuem, que está 
diretamente ligada à quilovoltagem usada em: 
RAIOS X “SUAVES” OU “MOLES”, com maiores comprimentos de ondas e baixa energia 
produzidos com baixa quilovoltagem, estes são facilmente absorvidos. 
RAIOS X “DUROS”, com menores comprimentos de ondas e altas energias, produzidos com alta 
quilovoltagem, esta radiação é mais penetrante e responsável pela imagem radiográfica. 
Os raios X utilizados em radiografia médica são heterogêneos por constituírem-se de radiações 
com diferentes comprimentos de ondas, energias e poderes de penetração. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Intestino Grosso 
Contrastado 
3.2. ABSORÇÃO DE RAIOS X 
 
Uma das principais características dos raios X é o seu poder de penetrar a matéria, mas nem todos 
os raios X que entram na matéria a penetram completamente; alguns são absorvidos e aqueles que entram 
formam a imagem aérea. 
 
3.3. FATORES QUE AFETAM A ABSORÇÃO DE RAIOS X 
 
Seguem-se alguns fatores que influenciam a 
absorção da radiação X. 
 
3.3.1. ESPESSURA 
É uma relação intuitivamente óbvia: um pedaço 
de material “grosso” absorve mais radiação X do que um 
pedaço “fino” do mesmo material. 
 
3.3.2. DENSIDADE 
Elementos mais densos (maior quantidade de 
matéria por unidade de volume) absorvem mais que os 
menos densos, como por exemplo a água (que absorve 
mais) do vapor de água. O estado de agregação dos 
átomos do meio favorece esta absorção. 
 
3.3.3. NÚMERO ATÔMICO (Z) 
O número atômico de um elemento químico representa a 
quantidade de prótons presente em seu núcleo, esta relação é um 
tanto complicada e depende da energia da radiação incidente. 
No entanto, de uma maneira geral, elementos com baixos 
números atômicos absorvem menos do que aqueles com maiores 
números atômicos, como por exemplo, o alumínio (que absorve 
menos) do chumbo (usado para proteção e isolamento). 
 
3.3.4. MEIOS DE CONTRASTE 
Os meios de contraste são substâncias que diferem em 
densidade e número atômico do meio em que estão cuja função é 
evidenciar estruturas que normalmente não são vistas numa 
radiografia. 
Como exemplo, temos: 
Suspensões aquosas de sulfato de bário são usadas para 
realçar o trato gastrintestinal.Compostos orgânicos líquidos 
contendo iodo, para radiografias dos sistemas vascular, urinário, 
linfático ou respiratório e o canal vertebral. 
Obs: Substâncias que absorvem radiação X são chamadas de 
RADIOPACOS. Caso contrário são RADIOTRANSPARENTES, como 
por exemplo: o ar, CO2 ou gases em geral. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Esofagografia 
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3.3.5. KILOVOLTAGEM 
A kilovoltagem aplicada no tubo age como intensificadora de Raios X, quanto mais kV, mais 
energéticos são os Raios X produzidos (portanto com menores comprimentos de ondas) influindo assim 
em sua absorção. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
60kV e 50mAs 
70kV e 50mAs 
EFEITO NA 
IMAGEM 
RADIOGRÁFICA 
COM O AUMENTO 
DO kV 
80kV e 50mAs 
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3.3.6. FILTRAGEM 
Filtrar é remover Raios X inúteis, de baixa energia. A filtragem aumenta a energia média do feixe. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.3.6.1. FILTRAGEM INERENTE 
È a filtragem que ocorre na própria ampola através de seus elementos como a superfície do vidro 
e o óleo isolante ao redor do tubo. 
 
3.3.6.2. FILTRAGEM ADICIONAL OU ARTIFICIAL 
É a filtragem que ocorre propositalmente, através de folhas de metal inseridas no tubo (como no 
caso do alumínio), cuja função é remover Raios X de baixa energia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.3.6.3. OBSERVAÇÕES 
1. A maioria das radiações menos energéticas irão somente adicionar-se à dose absorvida 
pelo paciente; 
2. A filtragem necessária depende fundamentalmente da kilovoltagem aplicada; 
3. A inserção de filtros “endurece” o feixe; 
4. A filtragem pode ser especificada em termos de equivalente de alumínio, ou seja, em 
termos da espessura de alumínio que produziria a mesma filtragem. 
3.3.7. COMPOSIÇÃO DO OBJETIVO ANÓDICO 
O material que compõe objetivo também influi na absorção. 
Na maioria