Biofísica Raio X

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Raio x
Cristiano Oliveira
Freqüências 
Radiação eletromagnética
Ondas de rádio
Microondas 
Infravermelho
Luz visível
Ultravioleta
Raios X
Raios 
Frequência (Hz) 
Comprimento (m)
Energia (eV)
108
1010
1014
1015
1016
1018
1020
3
10-2
10-6
10-7
10-8
10-10
10-12
10-7
10-5
10-1
1
10
103
105
XAS
Opera na faixa de raios- X duros
3
Propriedades 
De acordo com a energia intrínseca, os raios X são classificados em:
Duros (muito energéticos);
Médios;
Moles (pouco energéticos).
Os raios X são produzidos por dois mecanismos:
Raio X orbital 
Raio X de frenagem – quando elétrons são acelerados acima de certa velocidade e chocam-se contra obstáculos, a energia cinética é liberada como Raio X.
Produção de Energia
Raios x característicos
Da mesma forma que um fóton é emitido quando um elétron da camada
mais externa de um átomo (elétron de valência ) decai de um nível de energia mais alto ( nível excitado ) para outro de energia mais baixo , um fóton de energia na faixa do raio x é emitido quando as transições do elétron envolvem camadas mais internas do átomo 
Produção de Energia
Tubo de Rontgen 
Funcionamento 
É um tubo de vidro denominado ampola no qual se faz vácuo e que contém no seu interior o catodo e o anodo. 
Sua função também é de promover isolamento térmico e elétrico entre as partes. 
Possui uma janela com espessura menor do que o resto da ampola e pela qual passa o feixe útil com o mínimo de absorção possível. 
O tubo é colocado dentro de uma calota protetora revestida de chumbo, chamado de cabeçote a fim de reduzir a radiação espalhada.
Funcionamento 
A diferença de voltagem entre o cátodo e o ânodo é extremamente alta
 Os elétrons movimentam-se pelo tubo com bastante força. 
Quando um elétron, em alta velocidade, choca-se com um átomo de tungstênio, um elétron que está em uma camada mais interna do átomo é liberado. 
Com isso, um elétron que está em um orbital com energia imediatamente mais alto migra para aquele nível de energia mais baixo, 
Liberando sua energia extra na forma de um fóton. Assim um fóton de raios X é a energia liberada num choque de elétrons.
Produção de Energia
O efeito Compton
É o espalhamento de elétrons livres pela luz. --------------onda eletromagnética. 
Arthur Compton ao estudar o espalhamento de raios X, observou que as freqüências dos raios X espalhados diminuíam em certos ângulos.
O espalhamento Compton
 Radiação espalhada consiste de radiação com o comprimento de onda original e de radiação com comprimento de onda maior que o original. 
A diferença entre esses dois comprimentos de onda é tanto maior quanto maior é o ângulo de espalhamento a e que tal diferença é independente da substância que constitui a amostra.
Radiodiagnostico 
faixa do Radiodiagnóstico, que se estende de aproximadamente 20 até 150 kV. 
 λ vão de 1 a 0,1 Angstrons.
PROPRIEDADES
Causam fluorescência em certos sais metálicos (com tempo de emissão menor que 10-6 segundos).
Enegrecem filme fotográfico
São radiações eletromagnéticas (não são defletidos por campos elétricos ou magnéticos, 
Não têm carga, são chamadas de radiação indiretamente ionizante).
Ponto focal
Efeito Heel
O FILME
O filme radiográfico é um conversor de imagem. Converte luz em diversos tons de cinza.
 A velocidade é escolhida tendo-se em mente doisfatores importantes: 
exposição do paciente e qualidade da imagem.
O filme de alta velocidade reduz a dose no paciente, mas, por outro lado degrada a qualidade da imagem.
Filme 
A base é feita geralmente de material plástico transparente (em geral de poliéster) ou acetato de celulose e serve para dar suporte à emulsão. 
A emulsão e a parte principal do filme. Consiste de uma mistura homogênea de gelatina e sais (brometo de prata).
Filme
Os haletos de prata mais utilizado são os brometos. Eles são depositados em forma de microristais (da ordem de 1 mm de diâmetro).
 Aos microcristais de brometo de prata é adicionada uma pequena quantidade de iodeto de prata (até 10%). 
Filme
Para que os fótons possam ser realmente capturados pelos haletos de prata, é misturada uma impureza durante a confecção dos microcristais.
 Esta impureza tem por função atrair os elétrons liberados do bromo e do iodo pela incidência do fóton, dando início à formação da imagem.
REAÇÃO
Com a formação de uma região eletricamente negativa, os íons de prata, Ag+ que estão livres pois perderam a ligação iônica com os íons de Br e I, são atraídos para esta região. 
Ao chegarem nesta região, os tons Ag+ se juntam com os elétrons livres e voltam a ser prata neutra (Ag°), ou prata metálica. 
XAS
ESPECTROSCOPIA DE ABSORÇÃO DE RAIOS-XX
Objetivo
Determinar a identidade, quantidade, estrutura e ambiente dos átomos, moléculas, e íons através da analise da radiação absorvida ou emitida por estes.
Baseada em medições na seção de choques para a absorção de fótons pelos elétrons de camadas internas. 
Identificação de cristais sólidos