6 Cálculo de Blindagem novo

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Abril / 2017
RADIOGRAFIA INDUSTRIAL
Noções básicas de cálculos de dose 
Salvador Mangini Filho
Credenciado CNEN IR-0356
Abril / 2017 
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Abril / 2017
RADIOPROTEÇÃO
a) INDIVÍDUOS 
OCUPACIONALMENTE
EXPOSTOS (IOE)
b) PÚBLICO
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Componentes da Radioproteção
• Tempo
• Distância
• Blindagem
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A dose de radiação que um indivíduo pode 
receber ao expor-se a radiação é 
diretamente proporcional ao tempo que ele 
gasta próximo ao material radioativo. 
Portanto, quanto menor for o tempo gasto 
no campo de radiação menor será a dose 
de radiação.
Tempo
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Distância
Afeta como a dispersão de um 
raio
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Blindagem
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Dosimetria
A blindagem visa
diminuir os níveis de
radiação a valores
"aceitáveis"
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Esta diminuição de níveis pode ser 
conseguida por vários meios:
•limitando-se o tempo de permanência do operador junto
à fonte, o que nem sempre é possível, pois algumas
operações podem ser demoradas;
•mantendo-se a maior distância possível entre o
operador e a fonte, compatível com a facilidade de
manuseio;
•interpondo-se um material absorvedor de densidade
maior do que o ar, entre o operador e a fonte. este é o
objeto do presente estudo.
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CRITÉRIOS E MÉTODOS DE 
ISOLAMENTO DE ÁREAS 
CONTROLADAS
•A determinação da dose equivalente é
feita, em primeira aproximação, através da
expressão.
XPonto = G . A
d2
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onde:
X = taxa de dose
Γ = constante específica da fonte
A = Atividade da fonte
d = distância
1 Bq = 1 desintegração por segundo
1 Ci = 3,7 . 1010 Bq
10 Ci = 37 . 1010 Bq = 370 . 109 Bq
10 Ci = 370 G Bq
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onde:
 O fator Γ é a taxa de dose absorvida em
mSv/h a 1 metro de uma fonte pontual de 1
GBq do radionuclídeo
 A atividade da fonte pontual é expressa em
GBq
 A distância entre a fonte e o ponto de
interesse é expressa em metros
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onde:
Radionuclídeo
 - emissor
Fator Γ
(mSv.m2 /GBq.h)
Cobalto-60 0,351
Iridium-192 0,130
Césio -137 0,081
Tecnécio-99 0,022
Túlio-170 0,034
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EXERCÍCIO
• Qual a taxa de dose a 1 metro de distância
de uma fonte de irídio-192 com atividade de
200 GBq ( 5,405 ...)Ci?
Dado:
G = 0,13 mSvh a 1 metro por GBq)
Refaça o exercício a 2 m, 4 m e a 5 m
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Resolução a 1 m
XPonto = G . A
d2
XPonto = 0,13 . 200
12
XPonto = 26 mSv/h
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XPonto = G . A
d2
XPonto = 0,13 . 200 =
22
XPonto = 6,5 mSv/h
Resolução a 2 m
26
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XPonto = G . A
d2
XPonto = 0,13 . 200
52
XPonto = 1,04 mSv/h
Resolução a 5 m
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Exercício de Aprendizagem
• 1- Qual será a taxa de dose a 4 metros 
de uma fonte de 400 GBq de Ir-192?
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Exercício de Aprendizagem
• 1- Qual será a taxa de dose a 4 metros 
de uma fonte de 400 GBq de Ir-192 ?
X ponto = Γ . A = 0,13 . 400
d2 42
X ponto = 3,25 mSv/h
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Exercício de Aprendizagem
• 2- Vai ser usada uma fonte de 1,25 TBq
de Ir-192. A que distância esta fonte 
deve estar para que a taxa de dose do 
trabalhador seja de 6,5 µSv/h ?
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Exercício de Aprendizagem
• 2- Vai ser usada uma fonte de 1,25 TBq
de Ir-192. A que distância esta fonte 
deve estar para que a taxa de dose do 
trabalhadore seja de 6,5 µSv/h 
(0,0065 mSv/h)?
d2 = Γ . A = 0,13 . 1250
X ponto 0,0065
d = 158,11 m
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Utilizando o fator tempo
XPonto = G . A . tempo
d2
... vamos treinar ...
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Exercício
Um monitor de radiação indica a 
leitura de 60 mSv/h em uma 
determinada posição. Qual será a 
estimativa de dose de um operador 
que permanecer neste local por 5 
minutos?
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RESPOSTA
5 mSv
60 mSv 60 mSv . 5 min
h 60 min
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A TAXA DE EXPOSIÇÃO COM A BARREIRA PODE SER 
EXPRESSA DA SEGUINTE FORMA:
X = G . A . e - m . x
d2
ONDE
e - m.x FATOR DE ATENUAÇÃO
m COEFICIENTE DE ATENUAÇÃO LINEAR
DO MATERIAL DA BARREIRA, DADO EM
CM –1
X É A ESPESSURA DA BARREIRA, DADA EM cm
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X = Xo . e - m . x
X = e - m . x
Xo
ln Xo = m . x
X
x = 1 ln Xo (1º método)
m X
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CAMADA SEMI-REDUTORA (CSR) E 
APROXIMAÇÃO SUCESSIVA
CAMADA SEMI REDUTORA (CSR)
CSR É O VALOR CAPAZ DE REDUZIR A INTENSIDADE
DE RADIAÇÃO À METADE
XB = X 
2
XB = TAXA DE EXPOSIÇÃO APÓS A COLOCAÇÃO DO
MATERIAL ABSORVEDOR DE ESPESSURA x CENTÍMETROS
SUBSTITUINDO A ESPESSURA x POR x1/2 =CSR, 
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A TAXA DE EXPOSIÇÃO COM A BARREIRA PODE SER 
EXPRESSA DA SEGUINTE FORMA:
X = G . A
d2. e m . x
ONDE
e m.x FATOR DE REDUÇÃO = FR
X = G . A 
d2. FR
FR = 2n onde n é o número de CSR 
(Camada de semi redução)
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... Continuando ...
X = X . e -m .CSR 
2
1 = e -m . CSR
2
ln (1/2) = ln e -m . CSR
ln 1 – ln 2 = - m . CSR , mas ln 1 = 0
ln 2 = m . CSR
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ONDE:
X 1/2 = ln 2 = 0.693 =CSR
m m
CSR = Camada Semi redução
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Exercício de aprendizagem
DISPÕE-SE DE UMA FONTE 
PUNTIFORME DE Ir-192 DE 50 Ci (1850 
GBq) DE ATIVIDADE, DETERMINE A 
BARREIRA DE CONCRETO À 2 m DA 
FONTE PARA REDUZIR A TAXA DE 
DOSE A 2,5 mrem/h 
(0,025 m Sv/h ou 25 m Sv/h)
ADOTE:
m = 0,224 cm -1
G = 0,13 mSv/h a 1 metro por GBq)
G = 0,50 R.m2.Ci-1.h-1
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RESOLUÇÃO
1o Método:
x = 1 ln X0
m X
x = _1 ln 6250 = 34,93 cm ~ 35 cm
0,224 2,5
x = 0,5 . 50
22
x = 6,25 R . h -1 
x = 6250 mR . h -1
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RESOLUÇÃO2
o Método:
0,693 = CSR = 0,693 = 3,094 cm
m 0,224
FR = 2n 6250 = 2500 = 2n
2,5
ln 2500 = n ln 2 n = ln 2500 = 7,824 = 11,288
ln 2 0693
Logo x = n . CSR = 11,288 . 3,094
x = 34,9 cm .......................... x ~ 35 cm
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Cálculo da Dose Efetiva devido a Exposição a 
uma Fonte Puntiforme
• Para distâncias menores que 0,5 m, 
a equação não deve ser utilizada. 
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“Outro probleminha”
Qual a dose mensal de um IOE que permanece 
em média a uma distância de 30 metros de 
uma fonte de Ir-192 de 1850 G BQ (50 Ci) 
de atividade, sabendo-se que são feitas 40 
radiografias por dia com um tempo de 
exposição de 90 segundos por radiografia
Dados
G = 0,13 mSv/h a 1 metro por GBq)
Mês com 20 dias úteis
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XPonto = G . A . tempo
d2
XPonto = 0,13 . 1850. 90.40 . 20
302 3600
XPonto ~ 5,35 mSv
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OCORRÊNCIA ENVOLVENDO FONTE 
DE IRÍDIO-192
• Atividade
19,38 Ci (717,06 GBq)
• Data: 23/09/XX
• Horário: 22:00 h
• Pessoas envolvidas:
• RIA: Roberto da XXXX
• Operador Estagiário:
Leandro da XXXX
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OCORRÊNCIA ENVOLVENDO FONTE DE 
IRÍDIO-192
Causas do acidente
• O Operador Estagiário não retraiu
completamente a fonte de Irídio e não
monitorou adequadamente o irradiador.
Ele disse ao RIA que estava tudo bem, e
que era seguro entrar na área de
radiografias. O Ria permaneceu a 0,50
metros do irradiador por
aproximadamente 6 minutos.
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Estimativa de dose recebida pelas pessoas 
envolvidas no Acidente
Xponto = G . A . t
d 2
Xponto = 0,48 . 19,38 . 6 = 3,72 rem
( 0,5 )2 . 60
ou seja 37,2 mSv
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Planejamento feito para retorno à situação 
normal
O assistente ao retornar à posição do 
comando, localizado fora da sala de 
radiografia industrial, verificou que o 
nível de radiação estava anormal, 
sendo dado o alerta para que o RIA se 
afastasse do irradiador 
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Causa:
• O Operador Estagiário falhou na 
retração completa da fonte e em fazer 
monitoração adequada. Além disso, o 
RIA não supervisionou a operação 
corretamente.
Prevenção:
• O incidente não teria ocorrido, se 
procedimentos adequados fossem 
seguidos. A probabilidade de ocorrência 
do acidente seria reduzida, se o RIA 
supervisionasse adequadamente os atos 
do seu assistente, ou se ambos tivessem 
sido treinados convenientemente em 
seus serviços e responsabilidades.
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• Quando existe informação a respeito
da blindagem da fonte (material e
espessura), a dose efetiva calculada
para uma fonte puntiforme pode ser
reduzida usando o valor da camada
semi-redutora (CSR) para o material
em questão
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Com Blindagem
X = G . A . t 
d 2 . FR
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Qual a dose de um IOE exposto durante 
10 segundos a uma distância de 80 cm 
de uma fonte de Ir-192 de 2960 GBq
de atividade?
Exercício de Aprendizagem
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X = 0,13 . 2960. 10
0,8 2 3600
X = 1,67 mSv
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Considerando FR 
com n = 5
X = G . A . t 
d 2 . FR
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X = 0,13 . 2960. 10 . 
0,8 2 3600 32
X = 0,052 mSv
X ~ 52 mSv
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Muito obrigado !
Físico Salvador Mangini Filho
SM Assessoria em Radioproteção
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Fone:15 997077238