BIOFÍSICA – ENERGIA IONIZANTE E NÃO IONIZANTE

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Ana Clara Almeida Ribeiro – RA: B24JHB-2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BIOFÍSICA – ENERGIA IONIZANTE E NÃO IONIZANTE 
Professora: Leila 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Universidade Paulista – UNIP 
São José dos Campos – 2012 
Introdução 
Radiações são ondas eletromagnéticas ou partículas que se propagam com 
uma determinada velocidade. Contêm energia, carga elétrica e magnética. 
Podem ser geradas por fontes naturais ou por dispositivos construídos pelo 
homem. Possuem energia variável desde valores pequenos até muito 
elevados. Assim, uma radiação pode ser descrita como não ionizante ou 
ionizante. 
Uma radiação ionizante é a radiação que possui energia suficiente para ionizar 
átomos e moléculas. Já a radiação não-ionizante são as radiações de 
freqüência igual ou menor que a da luz. Geralmente a faixa de freqüência mais 
baixa do UV (UV-A ou UV próximo) também é considerada não ionizante ainda 
que ela e até mesmo a luz pode ionizar alguns átomos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. RADIAÇÃO 
 
A transmissão de energia através do espaço é chamada radiação. Este 
processo de transmissão do calor não depende da presença de um meio 
material, podendo ocorrer através do vácuo. A energia solar, por exemplo, 
chega até nós dessa forma. 
A energia transmitida deste modo é denominada energia radiante e apresenta-
se na forma de ondas eletromagnéticas, assim como as ondas de rádio, as 
microondas, a luz visível, a radiação ultravioleta (UV), os raios X e os raios 
gama. Essas formas de energia radiante estão classificadas por ordem de 
comprimento de onda (ou de frequência) constituindo o espectro 
eletromagnético. 
A transferência de calor por radiação geralmente envolve a faixa do espectro 
conhecida por infravermelho (IV). Qualquer objeto libera energia radiante. 
Objetos a uma maior temperatura liberam mais energia radiante que objetos a 
uma menor temperatura. 
São tipos de radiação: alfa, beta e gama. 
 
Radiação Alfa 
A emissão alfa, desintegração alfa ou decaimento alfa é uma forma de 
decaimento radioativo que ocorre quando um núcleo atômico instável emite 
uma partícula alfa transformando-se em outro núcleo atômico com número 
atômico duas unidades menores e número de massa quatro unidades 
menores. 
 
Radiação Beta 
A radiação beta é uma forma de radiação ionizante emitida por certos tipos de 
núcleos radiativos. Esta radiação ocorre na forma de partículas beta (β), que 
são elétrons de alta energia ou pósitrons emitidos de núcleos atômicos num 
processo conhecido como decaimento beta. Existem duas formas de 
decaimento beta, β− e β+. 
 
No decaimento β−, um nêutron
elétron e de um antineutrino de elétron (a 
 
 
Radiação Gama 
Radiação gama ou raio gama
produzida geralmente por elementos 
a aniquilação de um par 
também é produzido em fenômenos 
comprimento de onda de alguns 
Entretanto, as leis da Física deixam de funcionar em comprimentos menores 
que 1,6 × 10−35 m, conhecido como 
teoricamente, o limite inferior para o comprimento de onda dos raios gama.
Por causa das altas energias que
de radiação ionizante capaz de penetrar na matéria mais profundamente que a 
radiação alfa ou beta. Devido à sua elevada energia, podem causar danos no 
núcleo das células, por isso usados para esterilizar equipamentos médicos e 
alimentos. 
A energia deste tipo de radiação é medida em Megaelétron
Mev corresponde a fótons
metros ou frequências superiores a 
 
2. RADIAÇÃO IONIZANTE
 
Radiação Ionizante 
 
Radiação ionizante é a 
átomos e moléculas. 
Pode danificar nossas células e afetar o material genético (DNA), causando 
doenças graves (por exemplo: 
nêutron é convertido num próton, com emissão de um 
elétron e de um antineutrino de elétron (a antipartícula do neutrino
 
raio gama (γ) é um tipo de radiação eletromagnética
produzida geralmente por elementos radioativos, processos subatômicos como 
a aniquilação de um par pósitron-elétron. Este tipo de radiação tão energética 
também é produzido em fenômenos astrofísicos de grande violência. Possui 
comprimento de onda de alguns picômetros até comprimentos muito menores. 
Entretanto, as leis da Física deixam de funcionar em comprimentos menores 
m, conhecido como comprimento de Planck
teoricamente, o limite inferior para o comprimento de onda dos raios gama.
Por causa das altas energias que possuem, os raios gama constituem um tipo 
capaz de penetrar na matéria mais profundamente que a 
. Devido à sua elevada energia, podem causar danos no 
, por isso usados para esterilizar equipamentos médicos e 
A energia deste tipo de radiação é medida em Megaelétron-volts (MeV). Um 
tons gama de comprimentos de onda inferiores a 
superiores a Hz. 
RADIAÇÃO IONIZANTE E NÃO IONIZANTE 
é a radiação que possui energia suficiente para 
Pode danificar nossas células e afetar o material genético (DNA), causando 
doenças graves (por exemplo: câncer), levando até a morte. A 
, com emissão de um 
neutrino): 
eletromagnética 
, processos subatômicos como 
. Este tipo de radiação tão energética 
grande violência. Possui 
até comprimentos muito menores. 
Entretanto, as leis da Física deixam de funcionar em comprimentos menores 
comprimento de Planck, e este é, 
teoricamente, o limite inferior para o comprimento de onda dos raios gama. 
possuem, os raios gama constituem um tipo 
capaz de penetrar na matéria mais profundamente que a 
. Devido à sua elevada energia, podem causar danos no 
, por isso usados para esterilizar equipamentos médicos e 
volts (MeV). Um 
inferiores a 
suficiente para ionizar 
Pode danificar nossas células e afetar o material genético (DNA), causando 
), levando até a morte. A radiação 
eletromagnética ultravioleta (excluindo a faixa inicial da radiação ultravioleta) ou 
mais energética é ionizante. Partículas como os elétrons e os prótons que 
possuam altas energias também são ionizantes. São exemplos de radiação 
ionizante as partículas alfa, partículas beta (elétrons e protons), os raios gama, 
raios-x e neutrons. 
Uso da radiação na medicina 
No início do século XX, quando ainda havia falta de maiores estudos sobre as 
propriedades físico-químicas da radiação, uma série de terapias com 
elementos radioativos (especialmente urânio, rádio e radônio) foram propostas 
e até mesmo comercializadas. Nos Estados Unidos, apenas a partir da década 
de 1930 foram tomadas medidas para proibir o uso de produtos com 
substâncias radioativas prejudiciais à saúde. Até a década de 1940, uma 
empresa americana comercializava medicamentos na forma de pomadas, 
comprimidos e supositórios contendo elementos radioativos. 
Radiações podem ser usadas para pesquisa, diagnóstico e tratamento na 
medicina estando todos esses usos sujeitos às regulações governamentais. 
Nos EUA, esses usos constituem a principal fonte de exposição humana a 
radiação. Na pesquisa, normalmente usam-se pequenas doses de radiação, na 
busca de novas formas de diagnosticar e tratar doenças. 
Um dos usos mais comuns, para diagnóstico, são os raios-X; na Rússia 50% 
da população está sujeita a eles, e nos EUA raios-X são utilizados em mais de 
metade dos diagnósticos de ferimentos físicos. Também se destacam a 
tomografia computadorizada (CT scan) e o uso de radionuclídeos para 
formação de imagens na medicina nuclear. 
Quando usada para tratamento, o principal destaque é o uso da radioterapia 
para combate ao câncer; neste caso, os radionuclídeos mais usados são: 131I, 
32P, 89Sr e 153Sm; 60Co é usado externamente, como um potente emissor 
Gamma.[7] 
Caso medidas adequadas de segurança sejam adotadas, a contaminação por 
radionuclídeos em hospitais deve ser mínima. No entanto, Ho & Shearer 
(1992), ao analisarema contaminação em sanitários próximos aos laboratórios 
que utilizam radiação, recomendaram que sejam designados sanitários 
especiais a pacientes realizando tratamento radioativo, presumivelmente para 
evitar contaminação dos outros pacientes. 
Radiação Não Ionizantes 
Radiações não ionizantes são as radiações de frequência igual ou menor que a 
da luz (abaixo, portanto, de ~8x1014Hz (luz violeta)). Geralmente a faixa de 
frequência mais baixa do UV (UV-A ou UV próximo) também é considerada não 
ionizante ainda que ela e até mesmo a luz pode ionizar alguns átomos. 
Elas não alteram o átomo mas ainda assim, algumas, podem causar problemas 
de saúde. Está demonstrado, por exemplo, que as microondas podem causar, 
além de queimaduras, danos ao sistema reprodutor. Existem também estudos 
sobre danos causados pelas radiações dos monitores de computador CRT 
(Cathode Ray Tube, Tubo de Raios Catódicos) por radiações emitidas além da 
radiação X, celulares, radiofreqüências, e até da rede de distribuição de 
60Hz[1]. Todavia, essas "comprovações" ainda estão no campo teórico, por 
exemplo, no estudo de influência das radiações emitidas pelos monitores de 
vídeo do tipo Tubo de Raios Catódicos (CRT)[2], foram investigados apenas 10 
indivíduos e estudados apenas um dos processos do ciclo celular, o mitótico, e 
deste que se divide em duas fases (mitose e citocinese), foram estudados 
apenas uma das quatro etapas da mitose, a metáfase. Além, o resultados 
demonstraram uma variação de apenas 2,6% de anomalias na fase analisada 
em ralação ao grupo de controle, isto é, irrelevante para considerar visto que 
no pequeno grupo analisado, muitos indivíduos podem ser já portadores de 
doenças genéticas. Ou seja, todos os estudos nesse campo ainda são 
superficiais e teóricos. 
3. APLICAÇÕES 
A radiação ionizante tornou-se há muitos anos parte integrante da vida do 
homem. Sua aplicação se dá na área da medicina até às armas bélicas, 
contudo, sua utilidade é indiscutível. Atualmente, por exemplo a sua utilização 
em alguns exames de diagnóstico médico, através da aplicação controlada da 
radiação ionizante (a radiografia é mais comum), é uma metodologia de 
extremo auxílio. Porém os efeitos da radiação não podem ser considerados 
inócuos, a sua interação com os seres vivos pode levar a teratogenias e até a 
morte. Os riscos e os benefícios devem ser ponderados. A radiação é um risco 
e deve ser usada de acordo com os seus benefícios. 
a)Saúde 
 
• Radioterapia 
Consiste na utilização da radiação gama, raios X ou feixes de eléctrons para o 
tratamento de tumores, eliminando células cancerígenas e impedindo o seu 
crescimento. O tratamento consiste na aplicação programada de doses 
elevadas de radiação, com a finalidade de atingir as células cancerígenas, 
causando o menor dano possível aos tecidos sãos intermediários ou 
adjacentes. 
 
• Braquiterapia 
Trata-se de radioterapia localizada para tipos específicos de tumores e em 
locais específicos do corpo humano. Para isso são utilizadas fontes radioativas 
emissoras de radiação gama de baixa e média energia, encapsuladas em aço 
inox ou em platina, com atividade da ordem das dezenas de Curies. A principal 
vantagem é devido à proximidade da fonte radioativa afeta mais precisamente 
as células cancerígenas e danifica menos os tecidos e órgãos próximos. 
 
• Aplicadores 
São fontes radioativas de emissão beta distribuídas numa superfície , cuja 
geometria depende do objetivo do aplicador. Muito usado em aplicadores 
dermatológicos e oftalmológicos. O princípio de operação é a aceleração do 
processo de cicatrização de tecidos submetidos a cirurgias, evitando 
sangramentos e quelóides, de modo semelhante a uma cauterização 
superficial. A atividade das fontes radioativas é baixa e não oferece risco de 
acidente significativo sob o ponto de vista radiológico. O importante é o controle 
do tempo de aplicação no tratamento, a manutenção da sua integridade física e 
armazenamento adequado dos aplicadores. 
 
• Radioisótopos 
Existem terapias medicamentosas que contêm radiosiótopos que são 
administrados ao paciente por meio de ingestão ou injeção, com a garantia da 
sua deposição preferencial em determinado órgão ou tecido do corpo humano. 
Por exemplo, isótopos de iodo para o tratamento do cancro na tiróide. 
 
b)Diagnóstico: 
 
• Radiografia 
A radiografia é uma imagem obtida, por um feixe de raios X ou raios gama que 
atravessa a região de estudo e interage com uma emulsão fotográfica ou tela 
fluorescente. Existe uma grande variedade de tipos, tamanhos e técnicas 
radiográficas. As doses absorvidas de radiação dependem do tipo de 
radiografia. Como existe a acumulação da radiação ionizante não se devem 
tirar radiografias sem necessidade e, principalmente, com equipamentos fora 
dos padrões de operação. O risco de dano é maior para o operador, que 
executa rotineiramente muitas radiografias por dia. Para evitar exposição 
desnecessária, deve-se ficar o mais distante possível, no momento do disparo 
do feixe ou protegido por um biombo com blindagem de chumbo. 
 
• Tomografia 
O princípio da tomografia consiste em ligar um tubo de raios X a um filme 
radiográfico por um braço rígido que gira ao redor de um determinado ponto, 
situado num plano paralelo à película. Assim, durante a rotação do braço, 
produz-se a translação simultânea do foco (alvo) e do filme. Obtém-se imagens 
de planos de cortes sucessivos, como se observássemos fatias seccionadas, 
por exemplo, do cérebro. Não apresenta riscos de acidente pois é operada por 
electricidade, e o nível de exposição à radiação é similar. Não se devem 
realizar exames tomográficos sem necessidade, devido à acumulação de dose 
de radiação. 
 
• Mamografia 
Atualmente a mamografia é um instrumento que auxilia na prevenção e na 
redução de mortes por câncer de mama. Como o tecido da mama é difícil de 
ser examinado com o uso de radiação penetrante, devido às pequenas 
diferenças de densidade e textura de seus componentes como o tecido adiposo 
e fibroglandular, a mamografia possibilita somente suspeitar e não diagnosticar 
um tumor maligno. O diagnóstico é complementado pelo uso da biópsia e 
ultrasonografia. Com estas técnicas, permite-se a detecção precoce em 
pacientes assintomáticas e imagens de melhor definição em pacientes 
sintomáticas. A imagem é obtida com o uso de um feixe de raios X de baixa 
energia, produzidos em tubos especiais, após a mama ser comprimida entre 
duas placas. O risco associado à exposição à radiação é mínimo, 
principalmente quando comparado com o benefício obtido. 
 
• Mapeamento com radiofármacos 
O uso de marcadores é comum. O marcador radioactivo tem o objetivo de, 
como o nome mesmo diz, marcar moléculas de substâncias que se incorporam 
ou são metabolizadas pelo organismo do homem, de uma planta ou animal. 
Por exemplo, o iodo-131 é usado para seguir o comportamento do iodo -127, 
estável, no percurso de uma reacção química in vitro ou no organismo. Nestes 
exames, a irradiação da pessoa é inevitável, mas deve-se ter em atenção para 
que esta seja a menor possível. 
4. COMO MINIMIZAR OS EFEITOS DA RADIAÇÃO IONIZANTE 
A minimização dos efeitos da radiação nos trabalhadores inicia pela avaliação 
de risco, o correto planejamento das atividades a serem desenvolvidas, 
utilização de instalações e de práticas corretas, de tal forma a diminuir a 
magnitude das doses individuais, o número de pessoas expostas e a 
probabilidade de exposições acidentais. 
Os equipamentos de proteção (EPC e EPI) devem ser utilizados por todos os 
trabalhadores, além de ser observada a otimização desta proteção pela 
elaboração e execução correta de projeto de instalações laboratoriais, na 
escolha adequada dos equipamentos e na execução correta dos 
procedimentos de trabalho. 
Por outro lado o controledas doses nos trabalhadores deve considerar três 
fatores: 
1. Tempo: 
A dose recebida é proporcional ao tempo de exposição e à velocidade da dose 
D = t x velocidade da dose 
2. Distância: 
A intensidade da radiação decresce com o quadrado da distância D1/D2 = 
(d1/d2)2. 
3. Blindagem: 
A espessura da blindagem depende do tipo de radiação, da atividade da fonte 
e da velocidade de dose aceitável após a blindagem. Para a proteção do 
trabalhador os comandos do equipamento deve ter blindagem, assegurando 
que o técnico possa ver e manter o contacto com o paciente no decorrer do 
exame. As próprias salas devem ter blindagem, por forma a assegurar e 
garantir a segurança radiológica tanto do técnico como do pessoal 
circunvizinho à sala. Estas proteções devem ter espessura suficiente para 
garantir a proteção contra a radiação primária e a radiação difundida que pode 
atingir as paredes da sala. 
No cálculo das blindagens leva-se em conta: 
* a energia da radiação produzida; 
* a quantidade de radiação produzida por determinado período (carga de 
trabalho); 
* grau de ocupação ou frequência do ponto de interesse; 
* material a ser usado como blindagem. 
* Para a blindagem de raios X e Gama usa-se geralmente o chumbo. Contudo 
outros materiais podem ser utilizados embora a espessura necessária para se 
obter a mesma atenuação que com o chumbo seja muito maior. 
A garantia de que as condições de trabalho são adequadas do ponto de vista 
da proteção pode ser obtida através do levantamento radiométrico da 
instalação. Esta medida tem por objetivo verificar se durante a operação, a 
instalação apresenta níveis de segurança adequados aos trabalhadores. 
 
5. CONTROLE A EXPOSIÇÃO 
Monitorização 
Este processo tem como objetivo garantir a menor exposição possível aos 
trabalhadores e garantir que os limites de dose não são superados. 
Tipos de Monitorização: 
* Pessoal - procura estimar a dose recebida pelo trabalhador durante as suas 
atividades envolvendo radiação ionizante. As doses equivalentes são 
determinadas pela utilização de um ou vários dosímetros que devem ser 
usados na posição que forneça uma medida representativa da exposição nas 
partes do corpo expostos à radiação. No caso do trabalhador usar diferentes 
tipos de radiação então diferentes tipos de dosímetros devem ser utilizados: 
* Monitorização da radiação externa; 
* Monitorização da contaminação interna 
* De área - Tem por objetivo a avaliação das condições de trabalho e verificar 
se há presença radioativa. Os resultados das medidas efetuadas com os 
monitores da área devem ser comparados com os limites primários ou 
derivados, a fim de se tomar ações para garantir a proteção necessária. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Bibliografia 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Radia%C3%A7%C3%A3o_n%C3%A3o_ionizante 
(24/05/2012 – 23:35) 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Radia%C3%A7%C3%A3o_ionizante (24/05/2012 – 
23:30) 
http://www.fiocruz.br/biosseguranca/Bis/lab_virtual/radiacao.html (24/05/2012 – 
23:42) 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Radia%C3%A7%C3%A3o (24/05/2012 – 23:25) 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Radia%C3%A7%C3%A3o_gama (24/05/2012 – 
23:25) 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Radia%C3%A7%C3%A3o_beta (24/05/2012 – 
23:25) 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Radia%C3%A7%C3%A3o_alfa (24/05/2012 – 23:25)