Noções basicas sobre Radiação

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Noçoes básicas sobre 
Radiação e
Radioatividade
RADIOLOGIA EM FOGO
Autor: Clayton Ferreira – Téc. em Radiologia Médica
Instagram: euclayferreira / radiologiaemfoco_
2018
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Átomo
É a menor unidade fundamental da máteria. O átomo é constituído de um núcleo este que é composto de 
néutron e próton, e circulando sobre esse núcleo temos os elétrons. O próton, o néutron e o elétron são 
consideradas partículas subâtomicas. Em maior massa está no núcleo (Neutron e Próton) do átomo e em 
volume está na eletrosfera (Elétron).
Figura 1.0
Estrutura do Átomo
Elétron: Possui carga elétrica negativa e quase não possui massa, giram em volta do núcleo do átomo 
rapidamente gerando um campo eletromagnético.
Próton: Possui carga elétrica positiva e tem o mesmo valor absoluto do elétron, dessa forma, tende a se 
atrair pelo elétron. Junto com o neutron formam o núcleo atômico, porém 99,9% da massa é do próton.
Neutron: Não possui carga nenhuma, ou seja, é uma carga neutra. Fornece apenas estabilidade ao núcleo.
Camadas eletrônicas: O átomo apresenta níveis de camadas energéticas que são representadas pelas letras
K, L, M, N, O, P, Q. Essas camadas são chamadas de “camada orbital” e pode ter no máximo 8 elétrons 
cada camada. A camada mais externa (Q) é a mais energética e a mais interna é a menos energética (K).
 Figura 1.1
Modelo atômico de Bohr
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Radiação
É a propagação de energia em forma de partículas ou ondas eletromagnética com uma determinada 
velocidade. Podem ser geradas por fontes naturais ou de forma artificial produzidas na industria ou na 
medicina.
Radioatividade
É uma propriedade dos átomos onde estes tem excesso de energia acabam emitindo essa energia em 
forma de partícula ou ondas eletromagnéticas até alcançarem a estabilidade energética (átomo não-
radioativo), ou seja, o átomo instável perde energia para alcançar estabilidade. A essa energia/radiação 
emitida pelo átomo podemos classificar como:
Corposcular: Energia emitida do núcleo do átomo em foma de particula carregada de massa. Tranporta 
ou não energia. Ex: Radiação Alfa, Beta Positivo e Negativo, Nêutron.
Eletromagnética: São fótons de origem do núcleo do átomo com caracteristicas elétricas e magnéticas. 
Não propaga energia e nem massa e se move a velocidade da luz (300mil Km/s no vácuo), exemplo: 
Radiação Gama, e também da eletrosfera dos átomos, que também emitem radiação do tipo 
eletromagnética, quando os elétrons que absorveram energia voltam ao seu estado orbital de origem (sai 
de uma determinada camada e volta para a sua de origem), exemplo: Ondas de rádio, Raio ultravioleta, 
Infravermelho, Ondas de micro-ondas, Radiação X. 
Espectro Eletromagnético: É o intervalo completo das possíveis frequências das radiações 
eletromagnética. Podemos classificar as radiações eletromagnéticas pela sua frequência e seu 
comprimento de onda. A velocidade de propagação desta é diretamente proporcional ao seu comprimento 
de onda e sua frequência. Vão desde frequências mais baixas e comprimento de onda longa, como ondas 
de rádio, até frequências mais altas com comprimento de ondas curto, como a radiação Gama.
Figura 1.2
Espectro das radiações eletromagnéticas
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O processo de perda de energia de um átomo é chamado de Decaimento Nuclear, o elemento sofre 
transmutação ou desexcitação nesse processo. Na transmutação, o elemento perde energia e este se 
modifica se transformando em outro elemento, isso ocorre porque seu núcleo varia em numero de prótons
e nêutrons, assim o fênomeno de Desintegração Radioativa produz transmutação do átomo. Quando um 
átomo emite particula Alfa ou Beta ocorre transmutação. Quanto maior a instabilidade mais rápido ele 
decai tendo um menor tempo de meia-vida.
Tempo de meia-vida: É o tempo que o átomo leva para sofre o decaimento nuclear. Após um tempo de 
meia-vida o átomo reduz sua energia pela metade da energia inicial. As radiações ainda podem ser 
classificadas como Ionizantes e não-Ionizantes. As Ionizantes interagem com o meio em que passam, ou 
seja, ela ioniza com o átomo-alvo enquanto as não-Ionizantes promovem excitação do átomo-alvo. Na 
figura acima (figura 1.2) temos a divisão dessas radiações 
Ionização: Quando a radiação transfere parte ou toda energia para o elétron fazendo com que ele seja 
arrancado do átomo. Esse elétron ejetado sai com uma energia cinética podendo ionizar outros átomos. O
espaço que ficou vazio pelo elétron ejetado é ocupado por elétrons das camadas orbitais mais externas.
Excitação: Ocorre quando a radiação deposita apenas parte da sua energia para o elétron da camada mais 
interna fazendo com que ele comece a habitar as camadas mais externas do átomo, logo em seguida o 
elétron volta para sua camada de origem liberando a energia em forma de radiação eletromagnética.
Figura 1.3
Oriem das radiações (Eletrosfera e Nuclear)
Contaminação Radioativa
Contato com o material radioativo, podendo ele ser de fonte selada (fonte de radiação recoberta com uma 
proteção contra o contato) caso o invólucro esteja violado, ou de fonte não-selada. Quando em contato 
com esse material radioativo, passamos a estar contaminado e emitimos radiação, recebemos uma certa 
dose de radiação.
Figura 1.4
Fonte de radiação selada / Diferença entre contaminação e irradiação radioativa
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Energia das Radiações
As radiações emitidas possuem alta energia que são medidas em eletro Volts (eV) e acumulam uma 
energia cinética no final de uma propagação de um ponto a outro.
Particula Alfa: Para alcançar estabilidade a particula Alfa ejeta elétrons (Decaimento Nuclear), apresenta
2 prótons e 2 neutróns em seu núcleo, massa atômica (A) igual a 4 e número atômico (Z) igual a 2. Tem 
uma grande quantidade de massa e se propaga de forma retílinea no ar e é altamente ionizante. Particulas 
Alfa ao se propagar tem sua velocidade diminuída na transferência de energia com os átomos do meio 
(ionização). A distância dessa particula é muito pequena, depende muito do meio por onde percorre e da 
energia da radiação. Quando maior a energia da particula Alfa maior será a distância percorrida. Sabendo 
desse pequeno percurso que a particula Alfa realiza, podemos usar como blindagem uma folha de papel 
para deter a radiação, porém, esta não consegue atravessar a pele humana.
Particula Beta: É dotada de massa e é classificada como radiação corposcular. Particulas Beta tem massa
pequena igual ao elétron, e sua emissão pode ser Beta positivo (pósitron) ou Beta negativo (négatron ou 
elétron) e por ser leve tem sua trajetória tortuosa. Para chegar a estabilidade (Decaimento Nuclear), que 
tem excesso de nêutron, transforma os nêutrons em próton durante a emissão a partir do núcleo. 
• Partícula Beta+ ou Pósitron: Ocorre a emissão desta partícula quando o átomo tem excesso de 
próton em seu interior, tendo deficiência de nêutron. Para se estabilizar, ocorre a transformação na 
emissão dos prótons em nêutrons em seu núcleo. 
• Partícula Beta- ou Négatron: Ocorre a emissão desta partícula quando o átomo tem excesso de 
nêutron em seu interior, tendo deficiencia de próton. Para se estabilizar, ocorre a transformação na 
emissão dos nêutrons em prótons em seu núcleo. 
Por ser uma radiação leve, o alcance da partícula Beta é maior do que da partícula Alfa. O papel não 
consegue blindar esta partícula sendo necessário um material mais denso, como uma placa Alúminio, por 
exemplo.
Radiação Gama: É uma radiação eletromagnética com comprimento de onda muito pequeno e com 
origem nuclear diferente dos raios-x que vem da ionização da eletrosfera do átomo. A emissão Gama só 
ocorre com a transição Isomérica, Decaimento Alfa, Beta ou por captura de elétrons orbitais.É 
considerada muito penetrante por ter comprimento de onda pequeno, e não possuir carga elétrica. Esta 
radiação pode ser parada com a blindagem de uma placa de chumbo ou de concreto.
Radiação X: É uma radiação do tipo eletromagnética que é produzida durante colisão de elétrons 
acelerados, gerando uma energia cinética, com um material de alto número atômico, como o Tugstênio. 
Nessa colisão, os elétrons são freados e transformados em calor e radiação x. Podemos dizer que 99% 
dessa energia cinética é transformada em calor e somente 1% em radiação x. Foi atribuído inicialmente o 
nome bremstrahlung, onde brems significa frenagem, ou desaceleração, e strahlung significa radiação.
Na produção de radiação x, usamos um tubo a vácuo onde temos em seu interior um catódio (polo 
negativo) e um anódio (polo positivo). No catódio temos um filamento onde são gerados os elétrons, e 
estes são atraídos pelo anódio ocorrendo uma colisão. Os elétrons depositam sua energia cinética nos 
elétrons dos átomos do anódio gerando então calor e fótons de radiação x. Essa radiação apresenta alto 
poder de penetração, conseguem atravessar matérias poucos densas como partes moles do corpo humano 
mas são absorvidas facilmente por matérias muito densas, como tecido ósseo. A radiação x se propaga em
linha reta e em todas as direções e geram radiação secundária na interação com o meio.
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Figura 1.5
Método usado por Roentgen, composto de um eletrodo negativo responsável pela emissão dos elétrons contra o eletrodo
positivo, numa câmara de vácuo, devido a uma diferença de potencial entre ambos.
Campo de aplicação das Radiações Ionizantes
Muito se fala nos perigos que as radiações promovem a saúde humana, porém essas radiações trazem para
a sociedade muitos benefícios. Desde aplicações na Medicina quanto no ramo alimentício e Industrial. 
Em várias áreas podemos utiliza fontes radioativas (Selada e não-Selada) e também equipamentos 
geradores de radiação (Aceleradores de partículas, equipamento de raio-x).
Radiologia Diagnóstica (RX) e Odontologia: Utilizamos equipamentos geradores de raio-x onde podemos
produzir radiação x através da freagem de elétrons produzidos em um tubo a vácuo.
Radioterapia: Utiliza-se radiação ionizante em fontes seladas internamente ou externamente no paciente. 
Temos vários tipos de equipamentos geradores de radiação: Os aceleradores lineares de particulas, os 
equipamentos de rx convencional e equipamentos com radioisótopos. Nesse método de diagnóstico e 
terapêutico usamos radiação do tipo Gama e Beta, Rx e fontes radioativas, cada uma com um método de 
aplicação no campo da radioterapia. 
Medicina Nuclear (MN): Tratamento onde são utilizados substâncias radioativas (radionuclídeos) para 
tratamento de patologias. Essas fontes radioativas são administradas subcutânea, venosa, inalatória ou 
oral no paciente. O elemento radioativo (radiofármaco) emite radiação Gama internamento do paciente e 
é capturado através de um equipamento de cintiligrafia chamado Gamagrafia.
Tomografia Computadorizada (TC): Método de imagem por aquisição de cortes axiais do corpo humano 
onde o paciente entra dentro de um grande garganta (Gantry) deixado sobre uma mesa. Utilizamos a 
radiação x para obter as imagens tomograficas através de equipamento composto de um tubo de rx e 
detectores de radiação x.
Ressônancia Magnética (RM): Nessa modalidade de imagem, utilizaços campos magnéticos e ondas de 
radiofrequência, e também as moléculas de hidrogênio encontradas em toda parte do corpo humano que 
produzem pulsos de radiofrêquencia em resposta a frequencia induzida dos aparelhos de RM. para a 
formação da imagem radiografica. Temos uma garganta, assim como na tomografia computadorizada, 
chamada de Gantry e uma mesa móvel para que o paciente possa entrar e realizar o exame. 
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Industrial/Alimentícia: Utilizamos a radiação Gama, equipamentos geradores de raios-x e feixe de 
elétrons nesta área. Usada em alimentos para dar uma durabilidade a eles ou até mesmo na preservação e 
descontaminação dos mesmo, ou na área industrial, em tubulações, aeroportos ou portos para checagem 
dos procedimentos de solda, fissuras e etc.
Mamografia (MM): A mamografia é um método específico de imagem que utiliza um sistema de 
pequenas doses de raios-X especialmente desenvolvido para projetar imagens detalhadas da mama. A 
mamografia é utilizada tanto como um exame de rastreamento para detectar câncer de mama precoce em 
mulheres que não apresentam sinais ou sintomas de patologia mamária, quanto para diagnosticar uma 
patologia em mulheres com nódulos, dor ou secreção mamilar.