Radioproteção e Dosimetria- Fundamentos
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Radioproteção e Dosimetria- Fundamentos


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RADIOPROTEÇÃO E DOSIMETRIA: 
 FUNDAMENTOS 
Luiz Tauhata
Ivan P.A.Salati
Renato Di Prinzio
Antonieta R.Di Prinzio
INSTITUTO DE RADIOPROTEÇÃO E DOSIMETRIA
COMISSÃO NACIONAL DE ENERGIA NUCLEAR
RIO DE JANEIRO
5ª Revisão - Agosto/2003
ii
Todos os direitos reservados aos autores
Comissão Nacional de Energia Nuclear
Instituto de Radioproteção e Dosimetria
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Rio de Janeiro - RJ
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tuna@ird.gov.br
Nota: todos os conceitos emitidos e contidos nesta publicação, são de responsabilidade exclusiva dos autores
Tauhata, L., Salati, I.P.A., Prinzio, R.Di., Prinzio, M.A.R.R.Di.
Radioproteção e Dosimetria: Fundamentos - 5ª revisão agosto/2003 - Rio de Janeiro -
IRD/CNEN
242p.
1.Radiações 2.Fontes de Radiação Ionizante 3.Interação da Radiação com a Matéria 4.
Efeitos Biológicos da Radiação 5.Grandezas Radiológicas e Unidades 6.Detectores de
Radiação 7. Noções de Radioproteção 8. Legislação para Trabalhadores
iii
APRESENTAÇÃO
Esta é uma versão revisada da apostila \u201cRadioproteção e Dosimetria:
Fundamentos\u201d, preparada para atender a um dos cursos de treinamento oferecidos pelo
IRD e às pessoas interessadas no assunto. Em futuro próximo, serão acrescentados
outros capítulos, referências bibliográficas e uma revisão mais cuidadosa do texto. A
versão mais completa será editada brevemente.
Na preparação da apostila, os autores desejam agradecer a todos os colegas da
Divisão de Metrologia de Radionuclídeos, principalmente à Estela Maria de Oliveira
Bernardes, pela paciência e colaboração. 
A todos que tiverem acesso ao texto, solicitamos sugestões, ementas e correções,
para que, na edição definitiva, possamos elaborar um trabalho aperfeiçoado e com
menor número de falhas.
Os autores
iv
ÍNDICE
RELAÇÃO DE FIGURAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vi
RELAÇÃO DE TABELAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . x
CAPÍTULO 1 
RADIAÇÕES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1. COMPOSIÇÃO DA MATÉRIA E TEORIA ATÔMICA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2. ESTRUTURA DA MATÉRIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.3. TRANSIÇÕES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.4. ORIGEM DA RADIAÇÃO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.5. RADIOATIVIDADE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.6. RADIAÇÕES NUCLEARES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.7. INTERAÇÕES EM PROCESSOS DE DECAIMENTO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
1.8. RADIAÇÃO PRODUZIDA PELA INTERAÇÃO DE RADIAÇÃO COM A MATÉRIA . . . . . 32
CAPÍTULO 2
FONTES NATURAIS E ARTIFICIAIS DE RADIAÇÃO IONIZANTE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.1. FONTES NATURAIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.2. FONTES ARTIFICIAIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.3. INSTALAÇÕES NUCLEARES NO BRASIL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
2.4. INSTALAÇÕES RADIATIVAS NO BRASIL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
CAPÍTULO 3
INTERAÇÃO DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
3.1. IONIZAÇÃO, EXCITAÇÃO, ATIVAÇÃO E RADIAÇÃO DE FREAMENTO . . . . . . . . . . . . 70
3.2. RADIAÇÕES DIRETAMENTE E INDIRETAMENTE IONIZANTES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
3.3. INTERAÇÃO DA RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA COM A MATÉRIA . . . . . . . . . . . . . 72
3.4. INTERAÇÃO DE NÊUTRONS COM A MATÉRIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
3.5. INTERAÇÃO DAS RADIAÇÕES DIRETAMENTE IONIZANTES COM A MATÉRIA
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
3.6. INTERAÇÃO DE ELÉTRONS COM A MATÉRIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
3.7. INTERAÇÃO DAS PARTÍCULAS \u3b1 COM A MATÉRIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
3.8. INTERAÇÃO DE FRAGMENTOS DE FISSÃO COM A MATÉRIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
3.9. TEMPO DE PERCURSO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
3.10. PROCESSOS INTEGRADOS DE INTERAÇÃO: DISSIPAÇÃO DE ENERGIA . . . . . . . . . . 95
CAPÍTULO 4
EFEITOS BIOLÓGICOS DA RADIAÇÃO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
4.1. ESTRUTURA E METABOLISMO DA CÉLULA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
4.2. INTERAÇÃO DA RADIAÇÃO COM O TECIDO BIOLÓGICO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
4.3. ETAPAS DA PRODUÇÃO DO EFEITO BIOLÓGICO PELA RADIAÇÃO . . . . . . . . . . . . . . 105
4.4. RADIOSSENSIBILIDADE DOS TECIDOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
4.5. CLASSIFICAÇÃO DOS EFEITOS BIOLÓGICOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
4.6. REVERSIBILIDADE, TRANSMISSIVIDADE E FATORES DE INFLUÊNCIA . . . . . . . . . . 119
4.7. USO DE EFEITOS BIOLÓGICOS NA TERAPIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
4.8. SÍNDROME DE IRRADIAÇÃO AGUDA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
CAPÍTULO 5
GRANDEZAS RADIOLÓGICAS E UNIDADES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
5.1. EVOLUÇÃO CONCEITUAL DAS GRANDEZAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
5.2. PROCEDIMENTO DE DEFINIÇÃO DAS GRANDEZAS RADIOLÓGICAS . . . . . . . . . . . . 130
5.3. GRANDEZAS RADIOLÓGICAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
v
5.4. RELAÇÕES ENTRE AS GRANDEZAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
5.5. NOVAS GRANDEZAS OPERACIONAIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
5.6. NOVAS GRANDEZAS DEFINIDAS NA ICRP 60 EM SUBSTITUIÇÃO ÀS DA ICRP 26 . 150
5.7. COEFICIENTE DE RISCO, fT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
CAPÍTULO 6
DETECTORES DE RADIAÇÃO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
6.1. PRINCÍPIOS DE OPERAÇÃO DOS DETECTORES DE RADIAÇÃO . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
6.2. DETECÇÃO UTILIZANDO EMULSÕES FOTOGRÁFICAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
6.3. DETECTORES TERMOLUMINESCENTES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
6.4. DETECTORES A GÁS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
6.5. DETECTORES A CINTILAÇÃO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
6.6. DETECTORES A CINTILAÇÃO LÍQUIDA . . . . . . . . . . . . . . . .