Grandezas de Doses 1 2 3

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Grandezas de 
Doses 
Radiações ionizantes na medicina 
 Uso de materiais 
radioativos na medicina 
engloba o diagnóstico e a 
terapia, principalmente 
na área da oncologia. 
Os ensaios para 
diagnóstico podem ser 
“ïn vivo” ou “in vitro”. 
 Ensaios “in vivo” >>> 
radioisótopo é direto no 
paciente. 
Radiações ionizantes na indústria 
Controle de processos e 
produtos. 
Medidores de níveis de 
espessura, densidade e 
detectores de fumaça usam 
princípios semelhantes. 
 Gamagrafia, no controle de 
qualidade de soldas. 
Fontes de alta atividade >>> 
usadas na esterilização de 
alimentos e produção de 
polímeros. 
Radiações ionizantes na agricultura 
 Uso no controle de pragas e 
pestes, hibridização de 
sementes, preservação de 
alimentos, aumento da 
produção de grãos, etc. 
A conservação de alimentos 
por meio da esterilização. 
O controle de pragas e 
pestes é feito por raios . 
Radiação Alfa 
É a mais pesada, portanto, 
menos penetrante. 
É o núcleo do átomo do 
gás hélio. 
É barrada por uma folha de 
papel. 
Seu alcance no ar não 
ultrapassa de 10 a 18 cm. 
Radiação Beta 
 Possui a mesma massa 
e a mesma carga do 
elétron, portanto é menor 
e mais leve do que a 
radiação alfa. 
 
 Movimenta-se mais 
rápido e apresenta maior 
poder de penetração em 
qualquer material. 
 
Radiação Beta 
Penetra vários 
milímetros na pele, mas 
não alcança órgãos 
internos. 
 
Apresenta risco quando 
ingerida. 
Radiação Gama 
 Não possui nem massa 
nem carga e por isso 
tem um poder de 
penetração muito 
grande podendo atingir 
grandes distâncias no ar 
e atravessar vários tipos 
de materiais. 
Radiação X 
É semelhante à radiação gama () quanto às suas 
propriedades: são ondas eletromagnéticas de alta 
freqüência e pequeno comprimento de onda. 
A principal diferença é que a radiação gama (), 
origina-se e é produzida do núcleo atômico, 
enquanto que os raios X podem ter origem na 
eletrosfera (raio X característico) ou por meio de 
freamento de elétrons (raio X artificial). 
Todos os equipamentos utilizados para fins médicos 
ou industriais produzem raios X artificiais. 
Grandezas e unidades 
Há dois tipos de grandeza muito usados na proteção 
radiológica: atividade e dose. 
 
• Atividade: determina a quantidade de radiação emitida por 
uma determinada fonte radioativa. 
• Dose: descreve a quantidade de energia absorvida por um 
determinado material ou por um indivíduo. 
Atividade (A)‏ 
Expressa a quantidade de material radioativo. É 
medida em termos de desintegrações por unidade 
de tempo. 
A atual unidade de grandeza da atividade é o 
bequerel (Bq), e 1 Bq corresponde a uma 
desintegração por segundo. 
A unidade antiga, ainda empregada é o curie (Ci), 
que corresponde a 3,7 x 1010 desintegrações por 
segundo. 
1 Bq = 1 dps 
1 Ci = 3,7 x 1010 dps = 3,7 x 1010 Bq 
Submúltiplos do Curie 
Múltiplos do bequerel 
Decaimento radioativo 
A atividade de uma 
amostra radioativa 
diminui ou decai com a 
taxa fixa que é uma 
característica de cada 
radionuclídeo. O tempo 
necessário para que esta 
atividade diminua para a 
metade do seu valor 
inicial é denominado de 
meia-vida física (T
1/2
)‏ 
Materiais radioativos artificiais 
Fontes naturais de radiação 
 
AVALIAÇÃO DA DOSE 
• O conceito de dose foi introduzido em proteção 
radiológica em analogia ao seu uso em 
farmacologia, uma vez que queremos 
determinar o efeito causado por uma dose de 
radiação ionizante. 
 
• O termo dose usado na farmacologia significa a 
quantidade de uma substância aplicada em um 
ser vivo por unidade de peso corpóreo para se 
obter um certo efeito biológico. 
AVALIAÇÃO DA DOSE 
• A dose de radiação recebida por um indivíduo 
pode ser avaliada por: 
 
• exposição 
• dose absorvida 
• dose equivalente 
• dose equivalente efetiva. 
AVALIAÇÃO DA DOSE 
• A dose de radiação recebida por um indivíduo 
pode ser avaliada por: 
 
• exposição 
• dose absorvida 
• dose equivalente 
• dose equivalente efetiva. 
EXPOSIÇÃO 
• A grandeza exposição (X), foi a primeira 
grandeza a ser definida para fins de 
radioproteção. 
 
• Essa grandeza é uma medida da habilidade ou 
capacidade dos raios X e  em produzir 
ionizações no ar. 
 
• Ela mede a carga elétrica total produzida por 
raios X e  em um quilograma de ar. 
EXPOSIÇÃO 
• A unidade de (X) é Coulomb por quilograma 
(C/kg). 
 
• A unidade antiga é o roentgen (R) que equivale a 
2,58 x 10-4C/kg. 
 
• Os instrumentos de medida da radiação, em sua 
maioria, registram a taxa de exposição que é a 
medida por unidade de tempo, isto é, (C/kg.h) ou 
(C/kg.s). 
DOSE ABSORVIDA 
Foi definida para suprir as limitações da 
grandeza exposição e possui como símbolo (D). 
D é mais abrangente que X, pois é válida para 
todos os tipos de radiação ionizante (raios X,   e 
) e para todo tipo de material absorvedor. 
É definida como a quantidade de energia 
depositada pela radiação ionizante na matéria, 
num determinado volume conhecido. 
DOSE ABSORVIDA 
• A unidade atual é o gray (Gy) que equivale a 1 
J/kg. 
 
• A unidade antiga é o rad, que equivale a 10-2 J/kg, 
ou seja, 10-2 Gy. 
 
• A medida da taxa absorvida tem por definição a 
medida da dose absorvida por unidade de tempo 
(Gy/h)‏ 
Dose equivalente 
• As grandezas definidas anteriormente (Exposição 
e dose absorvida) levam em conta a energia 
absorvida no ar e no tecido humano, 
 
• Não dão idéia de efeitos biológicos no ser 
humano. 
 
• Definiu-se então a grandeza dose equivalente 
(H), que considera fatores como o tipo de 
radiação ionizante, a energia e a distribuição da 
radiação no tecido, para se poder avaliar os 
possíveis danos biológicos. 
Dose Equivalente 
• A unidade antiga da dose equivalente é o rem. 
 
• A unidade nova é o sievert (Sv) e 1 Sv equivale a 100 
rem. 
 
• A medida da taxa de dose equivalente tem por definição a 
medida da dose equivalente por unidade de tempo (Sv/h)‏ 
Dose equivalente 
A dose equivalente é igual ao produto da dose 
absorvida (D) pelos fatores de qualidade (Q) e N. 
 
Matematicamente falando: 
 
 Dose Equivalente (H) = D.Q.N 
FATOR “Q” DA DOSE EQUIVALENTE 
• O Fator Q representa o poder de ionização dos 
diferentes tipos de radiações ionizantes. 
 
• Relaciona o efeito dos diferentes tipos de 
radiação em termos de danos aos tecidos. 
 
• Confira o Quadro e os exemplos a seguir 
FATOR “Q” 
Ex.: 1 Gy de dose absorvida de radiação gama 
produz no tecido um dano 20 vezes maior do que 
1 Gy de radiação alfa. 
Valor N da Dose Equivalente 
• O “Valor N” é o produto de outros fatores 
modificadores, que permitem avaliar a influência 
da dose de um radionuclídeo depositado 
internamente. 
 
• Atualmente o valor utilizado para o fator N é 1. 
DOSE EQUIVALENTE EFETIVA 
• Para se limitar os riscos dos efeitos estocásticos, foi 
introduzido o conceito de dose equivalente efetiva 
(H
E
). 
 
• Esta grandeza é baseada no princípio de que, para 
um certo nível de proteção, o risco deve ser o mesmo 
se o corpo inteiro for irradiado uniformemente, ou 
 
• E a irradiação é localizada em um determinado 
órgão. 
DOSE EQUIVALENTE EFETIVA 
• A dose recebida em cada órgão do corpo 
humano é multiplicada por um fator de 
ponderação (W
T
). 
 
 Matematicamente: H
E
 = W
T
.H
T 
 
• As unidades de medida de dose equivalente 
efetiva são o rem e o Sv. 
TABELA DE FATORES DE PONDERAÇÃO 
DA DOSE EQUIVALENTEEFETIVA 
Resumo das principais unidades e 
grandezas empregadas em radioproteção 
PRINCÍPIOS DE PROTEÇÃO 
RADIOLÓGICA 
PRINCÍPIOS DE PROTEÇÃO 
RADIOLÓGICA 
Proteger os indivíduos, seus descendentes e 
a humanidade como um todo dos efeitos das 
radiações ionizantes, permitindo, com 
segurança, as atividades que fazem uso 
dessas radiações. 
PRINCÍPIOS DE PROTEÇÃO 
RADIOLÓGICA 
• Para atingir a segurança, três princípios 
básicos da proteção radiológica são 
estabelecidos: 
 
– Justificação; 
– Limitação de Dose e 
– Otimização. 
Justificação 
Toda exposição a radiação ionizante pode levar algum 
risco de dano à saúde humana, e este risco aumenta com 
o aumento da exposição. 
 
Por isso, qualquer aplicação da radiação que conduza a 
um aumento da exposição do homem deve ser justificada, 
para garantir que o benefício decorrente dessa aplicação 
seja mais importante que o risco devido ao aumento da 
exposição. 
Limites de dose 
• Representam um valor máximo de dose, abaixo do qual 
os riscos decorrentes da exposição à radiação são 
considerados aceitáveis. 
 
• No caso das radiações ionizantes, são estabelecidos 
limites de dose anuais máximos admissíveis (LAMA), que 
são valores de dose em que os indivíduos podem ficar 
expostos, sem que isso resulte em um dano à sua saúde, 
durante toda sua vida. 
 
• Para o estabelecimento dos limites máximos admissíveis 
para trabalhadores foram considerados os efeitos 
somáticos tardios, principalmente o câncer. 
Limites de dose – Situações de 
exposição 
Existem duas situações em que as pessoas 
podem estar sujeitas às radiações ionizantes: 
Situação normal – em que a fonte radioativa está controlada 
e a exposição pode ser limitada com o emprego de medidas 
adequadas de controle. 
Situação anormal ou acidental – em que se perde o controle 
sobre a fonte de radiação e a exposição deve ser limitada 
unicamente com medidas corretivas. 
Considerações quanto ao sistema de 
limitação de doses 
A Dose total recebida por um trabalhador corresponde a 
soma da dose externa + a dose interna. 
 
Existem limites especiais para várias categorias de 
pessoas: mulheres com capacidade de procriação, 
gestantes, estudantes e estagiários, visitantes. 
 
Gestantes não devem trabalhar em áreas controladas, 
locais cujas doses podem exceder a 0,3 do LMA. 
 
A dose no feto não deverá exceder a 1 mSv durante todo 
período de gestação. 
Considerações ao sistema de limitação de 
dose 
• Limites de dose para Estudantes, estagiários e 
visitantes: 
– Menores de 16 anos não devem receber por ano doses 
superiores aos limites primários para público, e em 
exposições independentes, a dose não deve exceder a 
0,10 deste limite. 
 
– Entre 16 e 18 anos, não devem receber por ano, doses 
superiores a 0,30 do LAMA para trabalhadores; 
– Maiores de 18 anos não devem receber por ano, doses 
maiores que o limite primário para trabalhadores. 
Considerações ao sistema de limitação 
de dose 
Em situações de emergência as doses 
previstas não devem exceder a 2 vezes os 
limites primários. 
 
Caso a dose seja excedida, a participação 
deve ser voluntária. 
Otimização 
Ainda que a aplicação das radiações seja justificada e 
que os limites de dose sejam obedecidos, é necessário 
otimizar os níveis de radiação, ou seja, 
 
A exposição de indivíduos a fontes de radiação deve ser 
mantido tão baixo quanto razoavelmente exeqüível (as 
low as reasonably achievable - ALARA)‏ 
Modos de exposição 
• Os riscos a que estão expostos os indivíduos irradiados 
dependem: 
 
 Tipo de fonte radioativa, 
 Tempo de permanência junto a fonte e 
 Distância da fonte ao indivíduo. 
Tipos de Fontes 
 
Tipos de fontes 
• As fontes de radiação ionizante mais importantes para a 
radioproteção são os aparelhos de raios X, os aceleradores 
de partículas, as substâncias radioativas e os reatores 
nucleares. 
 
• Nos aceleradores de partículas, gases ionizados são 
injetados em um campo magnético onde são acelerados e 
lançados contra um alvo onde provocam reações nucleares. 
Tipos de fontes 
• Nos aparelhos de raios X, um filamento de lâmpada produz 
um feixe de elétrons que é acelerado num campo elétrico e 
lançado contra um alvo metálico de Z elevado e densidade 
alta. 
 
• Ao colidir com o alvo, os elétrons são freados, emitindo 
energia sob a foma de radiação de freamento que é o raio 
X. 
Tipos de fontes 
• As fontes de radiação constituídas de fontes radioativas, 
emitem radiação contínua e independente da ação humana. 
 
• As energias das radiações emitidas são características dos 
radionuclídeos presentes e a intensidade das radiações 
emitidas depende da massa do radionuclídeo na amostra e 
varia continuamente, de acordo com as leis do decaimento 
radioativo. 
Tipos de fontes 
Fontes seladas são aquelas em que a substância radioativa 
está enclausurada dentro de um invólucro robusto que impede o 
escape do material. 
 
Fontes abertas são aquelas em que o material radioativo está 
sob forma sólida (pó), líquida ou mais raramente, gasosa, em 
recipiente aberto ou que permita seu tracionamento. 
MEDIDAS DE CONTROLE 
 REDUÇÃO DA ATIVIDADE DA FONTE 
 DISTÂNCIA 
 BLINDAGEM 
 REDUÇÃO DO TEMPO DE EXPOSIÇÃO 
Redução de atividade da fonte 
Pode ser conseguida diminuindo-se a quantidade de 
material manipulado. 
 
Essa redução pode ser obtida, fracionando-se a fonte em 
fontes com atividades menores. 
Redução de atividade da fonte 
Outra forma para redução de atividade é o seu 
armazenamento para que ocorra o decaimento radioativo do 
material. 
 
Este processo é empregado para radionuclídeos de meia-
vida curta e principalmente para rejeitos radioativos. 
 
Para tanto é necessário ter locais adequados para o 
armazenamento do material, de acordo com suas 
características. 
Aumento da distância fonte-
indivíduo 
• Inverso do quadrado 
da distância = 1/d2 
Uso de blindagem 
Todo sistema destinado a atenuar um campo de 
radiação por interposição de um meio material entre a 
fonte de radiação e as pessoas ou objetos a proteger é 
denominado blindagem. 
 
É o método mais importante de proteção contra a 
irradiação externa. 
Uso de blindagem 
Partículas  – desnecessária a blindagem. 
 
Partículas  – tem por objetivo evitar a irradiação da pele, 
cristalino dos olhos e gônadas. 
 
Radiação  ou X – Utiliza-se o conceito da camada semi-
redutora. É a espessura necessária para reduzir a 
intensidade da radiação a metade. 
Valores de camada semi-redutora de 
chumbo para alguns radionuclídeos 
Materiais para blindagem 
Redução no tempo de irradiação 
 diretamente proporcional 
MARCELO GÁRIOS M.Sc. 
Proteção contra a contaminação 
A contaminação tanto interna quanto externa ao 
corpo humano pode ser evitada adotando-se 
procedimentos para confinar o material 
radioativo evitando que haja dispersão no meio 
ambiente. 
 Proteção contra a inalação de materiais radioativos. 
 Proteção contra a ingestão de materiais radioativos. 
 Proteção contra a absorção através da pele. 
Controle de acesso em áreas restritas. 
MARCELO GÁRIOS M.Sc. 
Detecção e medida das radiações 
A radiação por si só não pode ser medida 
diretamente, portanto, a detecção é realizada 
pela análise dos efeitos produzidos pela radiação 
quando esta interage com um material. 
Um sistema de detecção de radiação é 
constituído de duas partes: um mecanismo 
detector e outro de medida. A interação da radiação com o sistema ocorre 
no detector e o sistema de medida interpreta 
esta interação. 
MARCELO GÁRIOS M.Sc. 
Detecção e medida das radiações 
Muitos instrumentos de medição são 
eletrônicos e indicam a intensidade da radiação 
num ponto e instante determinado. 
 
 Alguns detectores a seguir 
MARCELO GÁRIOS M.Sc. 
Detectores por ionização 
A radiação 
incidente cria 
pares de íons no 
volume de medida 
do detector. 
Os pares de íons 
são contados em 
um dispositivo de 
medida da 
corrente elétrica. 
MARCELO GÁRIOS M.Sc. 
Detectores à Cintilação 
Baseiam-se na 
propriedade de 
fluorescência ou 
cintilação 
apresentado por 
substâncias que 
emitem luz quando 
bombardeados por 
um feixe de 
radiação ionizante. 
Dosímetros 
• A dosimetria é a avaliação quantitativa da dose 
de radiação recebida pelo corpo humano. 
 
• Os dosímetros são instrumentos utilizados para 
esta avaliação e indiicam a exposição ou a dose 
absorvida total a que uma pessoa foi submetida. 
 
• São também chamados de dosímetros 
integradores. 
Dosímetros 
• As principais características de um dosímetro 
são: 
 
– A resposta deve ser independente da energia da radiação 
incidente; 
– Deve cobrir um grande intervalo de dose; 
– Deve medir todos os tipos de radiaçào ionizante e 
– Deve ser pequeno, leve, de fácil manuseio, confortável 
para o uso e econômico quanto a fabricação. 
Programa de monitoração 
 Obtenção de medidas de proteção 
 Interpretação das medidas obtidas. 
 Registro dos dados 
 Providências, quando necessárias, para melhorar os 
dispositivos de proteção. 
 
Sinais de aviso de radiação 
Os equipamentos, recipientes, as áreas ou os 
recintos com riscos potenciais de radiação 
ionizante devem ser marcados com sinais de 
avertência de radiação. 
Classificação das áreas de 
trabalho 
• Toda área de trabalho deve ser classificada de acordo 
com os níveis de dose de radiação presentes. 
 
• Quando o nível de radiação não ultrapassar o limite 
primário para indivíduos do público (1mSv/ano), são 
denominadas áreas livres. 
 
• Estas áreas são isentas de regras especiais de 
segurança. 
MARCELO GÁRIOS M.Sc. 
Classificação das áreas de trabalho 
• Além das áreas livres, as demais áreas são 
denominadas áreas restritas e são subdivididas 
em: 
 
• áreas controladas – dose de radiação ultrapassa o 
valor de 3/10 do limite primário para trabalhadores. 
 
• áreas supervisionadas - dose de radiação inferior 
a 3/10 do limite primário para trabalhadores. 
Gerenciamento de rejeitos radioativos 
Efeitos Biológicos 
 
Efeitos biológicos 
Os primeiros casos de dano ao homem (dermatites, 
perda de cabelo , anemia) foram relatados na literatura 
após a descoberta dos raios X. 
Os primeiros pesquisadores no campo da energia 
nuclear foram suas primeiras vítimas. 
Após a II Guerra Mundial, em virtude das explosões das 
bombas em Hiroshima e Nagasaki e do emprego de 
radionuclídeos, estudou-se com mais detalhes os 
efeitos produzidos por doses repetidas de radiação a 
longo prazo. 
Noções de biologia 
O organismo humano é uma estrutura complexa 
cuja menor unidade com funções próprias é a célula. 
As células são constituídas por moléculas e estas 
por átomos. 
As células são compostas por vários tipos de 
moléculas: aminoácidos, proteínas, água e eletrólitos 
como sais de potássio, cloro, sódio, cálcio, magnésio 
e fosfatos. 
Podemos dividir as células do corpo humano em 
dois grandes grupos: células somáticas e células 
germinativas. 
Noções de biologia 
• As células somáticas compõem a maior parte 
do organismo e são responsáveis pela formação 
da estrutura corpórea (ossos e músculos)‏ 
 
• As células germinativas estão presentes nas 
gônadas ovários e testículos) e se dividem 
produzindo os gametas (óvulos e 
espermatozóides) necessários na reprodução. 
Transmitem as características hereditárias. 
Mecanismo de ação das 
radiações 
 Resultam da interação das radiações com os 
átomos e moléculas do corpo humano. 
 Nessa interação, o primeiro fenômeno que 
ocorre é o físico e consiste na ionização e na 
excitação dos átomos durante a troca de energia 
entre a radiação e a matéria. 
 Um dos processos mais importantes de 
interação da radiação no organismo humano é 
com as moléculas de água, já que 70% do corpo 
humano é constituído dessa substância (radiólise 
da água). 
Características dos efeitos 
biológicos 
Especificidade (efeitos podem ser ocasionados 
por outras causas); 
Tempo de latência (inversamente proporcional a 
dose); 
Reversibilidade (depende da célula afetada e da 
possibilidade de restauração); 
Transmissibilidade (maior parte não é 
transmissível); 
Características dos efeitos 
biológicos 
• Dose limiar (certos efeitos, para se manifestarem, 
precisam de uma dose mínima de radiação) 
 Ex: 1 Sv é a dose mínima para anemia. 
 
• Radiosensibilidade (lei de Bergonie e 
Tribondeau: a radiosensibilidade das células é 
diretamente proporcional a sua capacidade de 
reprodução e inversamente ao seu grau de 
especialização. Ex.: células da pele e produtoras 
de sangue)‏. 
Classificação dos efeitos biológicos 
Estocásticos – a 
probabilidade de 
ocorrência é função da 
dose, não 
apresentando dose 
limiar. Ex: câncer e os 
efeitos hereditários. 
A curva característica 
desse tipo é mostrada 
na figura ao lado. 
Classificação dos efeitos biológicos 
Determinísticos – são 
aqueles cuja gravidade 
aumenta com o aumento 
da dose e para os quais 
existe um limiar de dose. 
Ex: anemia, a catarata, 
radiodermites, etc. 
A curva característica 
deste tipo de efeito é 
mostrada na figura ao 
lado. 
Ainda sobre os efeitos biológicos 
Efeitos somáticos e hereditários 
 Os somáticos ocorrem nas células somáticas e se 
manifestam no indivíduo irradiado, não sendo transmitido aos 
seus descendentes. 
 Podem ser divididos em: 
 imediatos (tempo de latência curto – exposição aguda). 
 tardios (tempo de latência longo – Ex: câncer) 
Ainda sobre os efeitos biológicos 
Efeitos somáticos e hereditários 
 
 Os efeitos hereditários podem ser transmitidos aos 
descendentes e são conseqüência de alterações nos 
cromossomos (DNA) dos gametas (óvulos e 
espermatozóides) no indivíduo irradiado. 
MARCELO GÁRIOS M.Sc. 
INSALUBRIDADE E 
PERICULOSIDADE 
PORTARIA 3214/78 MTE – NR 15 – ANEXO 5 – 
Insalubridade 
 Quantitativo – limites de tolerância CNEN 
 
PORTARIA 518/03 MTE - Periculosidade 
 Qualquer exposição – atividade e área de risco 
MARCELO GÁRIOS M.Sc.