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DIPLAN – Distrito do Planalto Central
IntroduIntroduçção ão àà FFíísica das Radiasica das Radiaçções e ões e 
RadioproteRadioproteççãoão
Bete Figueiredo Bete Figueiredo Bete Figueiredo Bete Figueiredo 
betefig@cnen.gov.br
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
Estrutura do Estrutura do ÁÁtomotomo
Núcleo: prótons e nêutrons
Eletrosfera : elétrons
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
Z Nome Símbolo Z Nome Símbolo
82 chumbo Pb 87 frâncio Fr
83 bismuto Bi 88 rádio Ra
84 polônio Po 89 actínio Ac
85 astatíneo At 90 tório Th
86 radônio Rn 91 protactínio Pa
92 urânio U
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
n → p + β- + ν
p→ n + β+ + ν
ZXA→ β- + Z+1YA + Q
ZXA→ β+ + Z-1YA + Q
Emissão de β- e de β+ (pósitron)
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
Radiação γ - Radiação eletromagnética
Diferencia-se dos raios X devido à sua 
origem nuclear
Partícula alfa – 2 prótons e 2 
nêutrons
Partícula Beta - elétron ou pósitron
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
ProduProduçção de raios Xão de raios X
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
Produção de Raios X
Elétrons acelerados pela diferença de
potencial
+-
Elétrons
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
Espectro eletromagnético
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
RADIOATIVIDADE
Propriedade que têm alguns nuclídeos de emitir 
partículas ou radiação eletromagnética:
• Radioatividade Natural: ocorre 
espontaneamente na natureza, sendo 
característica dos nuclídeos instáveis.
• Radioatividade Artificial: é produzida 
pelo bombardeio de nuclídeos estáveis por 
fótons ou partículas aceleradas, que os 
transformam em nuclídeos instáveis.
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
EXPOSIÇÃO HUMANA À RADIAÇÃO NATURAL
�Dose média da população mundial: 2,4 mSv/a
�Quando a vida começou o nível era 3 a 5 vezes mais elevado
Cósmica
17%
Radônio ar 
Alimentos e 
águas
13%
Rdn Solos
20%
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
Radioatividade natural no 
organismo humano
0,010C-14
0,003Pb-210
0,010Ra-226
0,150K-40
Dose ( mSv/ano)Radionuclídeo 
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
Radiação Cósmica
• Elétrons, nêutrons, mésons, neutrinos, núcleos leves e 
radiação gama provenientes do espaço sideral. 
-----
1610
2840
3900
Altitude
(m)
270Nível do mar
570Denver, USA
1130Quito, Equador
2020La Paz,Bolívia
Dose 
efetiva
(µSv/a)
Localidade
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
Ionização do Átomo
• O átomo recebe energia suficiente para 
arrancar o elétron de seu orbital
EnergiaEnergia
ElEléétron tron 
ejetadoejetado
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
Excitação do Átomo
• O átomo recebe energia suficiente para transferir 
o elétron de uma camada mais interna para uma 
camada mais externa do átomo
EnergiaEnergia
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
Interação da Radiação com a matéria: 
Efeito Fotoelétrico
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
Efeito Compton
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
O exemplo acima refere-se ao Iodo-131, cuja meia 
vida é de 8 dias
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
* Atividade de 100g de material
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
PODER DE PENETRAÇÃO DAS 
RADIAÇÕES
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
Poder de Penetração
FONTE
RAIOS αααα, ββββ e γγγγ
PAPEL
LÂMINA 
METÁLICA CHUMBO
ββββ e γγγγ γγγγ
γγγγ
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
Lei do Inverso do Quadrado
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
CONTAMINAÇÃO
EXPOSIÇÃO
CONCEITOS IMPORTANTES
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
EXPOSIÇÃO
NÃO HÁ CONTATO COM O MATERIAL RADIOATIVO
FONTE
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
CONTAMINAÇÃO EXTERNA
EXISTE CONTATO COM O MATERIAL RADIOATIVO EM 
FORMA DE PÓ, LÍQUIDO OU GÁS, SEM INALAÇÃO OU 
INGESTÃO.
SE FOR TRANSFERÍVEL
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
CONTATO COM O MATERIAL RADIOATIVO EM FORMA DE 
PÓ, LÍQUIDO OU GÁS, COM INALAÇÃO OU INGESTÃO.
CONTAMINAÇÃO
SE AINDA ESTIVER SENDO ELIMINADO
CONTAMINAÇÃO INTERNA
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
DOSE ABSORVIDA (Gy)
1 GRAY= 1 JOULE/KG: expressa a energia 
absorvida em 1 Kg de matéria quando uma 
radiação ionizante interage com ela 
DOSE EQUIVALENTE (Sv)
Sievert= GY x F : expressa o dano biológico 
sobre o ser humano
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
Unidades de Medida de Radiação
• Atividade=1 Bequerel(Bq)=1 dps – número de 
desintegrações nucleares na unidade de tempo 
• Dose absorvida= 1 Gray(Gy)=1J/Kg – a energia 
da radiação de 1 Joule é absorvida por 1 Kg do 
material
• Sievert= Gy x F – A dose equivalente em Sv
expressa o dano biológico sobre o ser humano. F 
é o fator que qualifica o efeito de cada tipo de 
reação: RX e Gama e beta F=1 e alfa F=20
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
Unidades de Medida de 
Radiação
• O Curie (Ci) é uma unidade para atividade= 3,7 E07 Bq
• Roentgen(R) expressa a quantidadae de ionizações produzidas no 
ar (CNTP) por raios gama e X e equivqale a 1,6E15 pares de íons/Kg
• O rad assim como o Gy expressa a dose absorvida 
• 1 Gy=100rad
• Rem assim como o Sievert expressa o dano biológico causado pela 
radiação
• 1 Sv= 100 rem
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
Dose e Efeito das Radiações
100 % probabilidade de 
morte
um a dois10 A 50
80 a 100 % probabilidade 
de morte
quatro a seis6 A 10
semelhante anterior 50% 
probabilidade de morte
quatro a seis2 A 6
Pequena queda nos 
leocócitos risco cancer a 
longo prazo
-----------------1 A 2 
Náusea e vomitos-----------------0 A 1
Efeitos sobre o corpoPrazo para o surgimento 
dos sintomas
Medida de intensidade da 
radiação (Sv)
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
Efeitos Estocásticos
Célula modificada, pode levar a câncer
ou a efeitos hereditários.
A probabilidade do câncer induzido pela radiação
aumenta com a dose.
Não existe limiar de dose.
A severidade de um determinado efeito não é afetada pela dose
Efeitos Biológicos da Radiação
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
Efeitos Estocásticos
Nos descendentes:
Até o presente não se verificou esses efeitos
Entretanto estudos em animais e plantas
sugerem essa possibilidade.
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
Efeito Determinístico
Número elevados de células mortas com colapso 
do tecido.
Dezenas e Centenas Sv 
Existe um “ limiar de dose”
A severidade do dano produzido aumenta com a 
dose.
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
SÍNDROME DA IRRADIAÇÃO 
AGUDA
• CONJUNTO E SUCESSÃO DE SINTOMAS EM VÍTIMAS 
DE ACIDENTES, ENVOLVENDO DOSES ELEVADAS DE 
RADIAÇÃO PARA CORPO INTEIRO.
• SISTEMA CIRCULATÓRIO, PARTICULARMENTE O 
HEMATOPOIÉTICO; SISTEMA GASTRINTESTINAL E 
SISTEMA NERVOSO CENTRAL.
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
SÍNDROME DA IRRADIAÇÃO AGUDA
DOSE
ABSORVIDA
((Gy)
FORMA SINTOMAS
< 1 Infra-clínica Ausência de sintomas
1 a 2 Reações leves
generalizadas
Astenia, náuseas, vômitos de 3
a 6 h
2 a 4 Síndrome
hematopoiética
leve
Depressão da função medular
(linfopenia, leucopenia,
trombopenia, anemia).
Epilação. Máximo 3 semanas
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
DOSE
ABSORVIDA 
(Gy)
FORMA SINTOMAS
4 a 6 Síndrome 
hematopoiética 
grave
Depressão severada função 
medular
6 a 7 Síndrome do
sistema 
gastrintestinal
Diarréia, vômitos
6 a 10 Síndrome 
pulmonar
Insuficiência respiratória 
aguda
> 10 Síndrome do
sistema nervoso 
central
Edema cerebral. Colapso
circulatório.Coma e morte
SÍNDROME DA IRRADIAÇÃO AGUDA
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
•
Princípios Básicos da Radioproteção:
Justificação
Qualquer atividade envolvendo radiação ou exposição deve 
ser justificada em relação a outras alternativas e produzir um 
benefício líquido positivo para a sociedade
Otimização
O projeto, o planejamento do uso e a operação de instalação e 
de fontes de radiação devem ser feitos de modo a garantir que 
as exposições sejam tão reduzidas quanto razoavelmente 
exeqüível, levando-se em consideração fatores sociais e 
econômicos
Limitação da Dose Individual
As doses individuais de trabalhadores e de indivíduos do 
público não devem exceder os limites anuais de dose 
equivalente estabelecidos na norma CNEN NN-3.01
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
Limites de doses individuais
• Para indivíduo do público, as exposições 
normais decorrentes de todas as práticas 
não devem exceder a dose de 1mSv/ano.
• Para trabalhadores não deve exceder a 
20 mSv/ano, média em 5 anos, não 
podendo ultrapassar a 50mSv em um 
único ano.
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
Tempo
Distancia
Blindagem
Minimização de dose
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
Principais usos da radiação
Medicina:
RadioisRadioisRadioisRadioisóóóótopotopotopotopo Energia Energia Energia Energia 
(keV)(keV)(keV)(keV)
MeiaMeiaMeiaMeia----VidaVidaVidaVida FinalidadeFinalidadeFinalidadeFinalidade
Co-60 1170, 1330 5,3 anos tratamento de câncer
Cs-137 662 30 anos tratamento de câncer
I-123 159 13,2 horas imagem da tireóide
I-125 28 60,2 dias determinações in vivo
I-131 364 8,0 horas imagem/terapia da tireóide
Tc-99m 140 6,0 horas imagem de órgãos/tecidos
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
INDÚSTRIA:
RadioisRadioisRadioisRadioisóóóótopotopotopotopo Energia Energia Energia Energia 
(keV)(keV)(keV)(keV)
MeiaMeiaMeiaMeia----VidaVidaVidaVida FinalidadeFinalidadeFinalidadeFinalidade
Co-60 1170, 1330 5,3 anos radiografia industrial, 
controle de processos
Cs-137 662 30 anos radiografia industrial, 
controle de processos
AGRICULTURA:
RadioisRadioisRadioisRadioisóóóótopotopotopotopo Energia Energia Energia Energia 
(keV)(keV)(keV)(keV)
MeiaMeiaMeiaMeia----VidaVidaVidaVida FinalidadeFinalidadeFinalidadeFinalidade
Co-60 1170, 1330 5,3 anos desinfestação de pragas, 
esterilização de alimentos
Cs-137 662 30 anos desinfestação de pragas, 
esterilização de alimentos
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
DETETORES DE RADIAÇÃO
A DETEÇÃO DAS RADIAÇÕES É
BASEADA NA INTERAÇÃO QUÍMICA OU 
FÍSICA DAS RADIAÇÕES COM A 
SUBSTÂNCIA SENSÍVEL DO DETETOR
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
MONITORES UTILIZADOS EM EMERGÊNCIA 
RADIOLÓGICA PELO SAER/CNEN
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
MALETA EBERLINE
SUPERFÍCIE
ÁREA
TODOS 
DETETORES GM
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
MALETA EBERLINE
0 - 2 R/h
0 - 50 mR/h
0 - 60 KCPM
SONDAS DE 
SUPERFÍCIESONDAS DE ÁREA
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
TELETECTOR
ESCALA 0 - 99 R/h
BRAÇO 3,85cm
ESCALAS 
GRADUADAS EM mR/h 
e R/h
DETETOR GM
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
MONITORAÇÃO PESSOAL
TLD
FILME 
DOSIMÉTRICO
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
Categorização de Fontes de Radiação 
Ionizante
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
Objetivos
�Apresentar um sistema simples e lógico 
de classificação de fontes de radiação 
ionizante, baseado no seu potencial de 
provocar danos à saúde humana 
(periculosidade)
�Subsidiar o planejamento da resposta a 
emergências:
� na elaboração de Mapas de Risco
� para nortear as ações protetoras
�Propiciar uma linguagem de fácil 
comunicação com o público e a imprensa
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
� Uma Fonte Perigosa é aquela que, uma 
vez fora de controle, possa levar a 
exposições suficientes para provocar 
severos efeitos determinísticos à saúde 
humana. 
� Entende-se por efeito determinístico severo 
aquele que coloca em risco a vida ou 
resulte em dano que afete de maneira 
permanente a qualidade de vida. 
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
�TECDOC-1344: 
Categorization of 
radioactive sources
�Julho de 2003
httphttp://www://www--pub.pub.iaeaiaea..orgorg/MTCD//MTCD/publicationspublications//pdfpdf/te_1344_/te_1344_webweb..pdfpdf
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
�As fontes são agrupadas levando em 
consideração as práticas
�Para informação ao público: as fontes são 
dividas em 5 categorias
�As categorias são baseadas num número: 
a razão A/D
Conceito de Fonte Perigosa
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
Qual o significado de A ?
É a atividade da fonte (em Becquerels).
Qual o significado de D ?
É a atividade a partir da qual uma fonte de 
radiação ionizante pode ser considerada como 
perigosa, caso não seja tratada de maneira segura, 
i.e., caso não obedeça o sistema regulatório do 
país.
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
Qual o significado da razão A/D ?
Este número pode ser utilizado para determinar a 
categoria (de periculosidade) de uma fonte de 
radiação.
Como calcular ?
O TECDOC EPR-Method, em seu Apêndice 18 
fornece uma metodologia simples para isso.
Conceito de Fonte Perigosa
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
< 0,015
0,01 - 14
1 - 103
10 - 10002
> 10001
A / DCATEGORIA
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
�Fonte Não-Perigosa
�Nenhuma lesão permanente é esperada 
devido à manipulação dessa quantidade 
de material radioativo.
A / D < 0,01
Categoria 5
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
� Fonte Provavelmente Não-Perigosa
� É muito pouco provável que alguém possa sofrer 
uma lesão permanente manipulando esta 
quantidade de material radioativo.
� É possível a ocorrência de algum efeito 
temporário para exposições com a duração de 
algumas semanas.
A / D = 0,01 A / D = 0,01 –– 1,01,0
Categoria 4
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
� Fonte Perigosa
� Esta quantidade de material radioativo pode 
causar lesões permanentes em exposições com 
duração de algumas horas.
� Embora pouco provável, pode levar ao óbito em 
exposições pelo período de dias até semanas.
A / D = 1,0 A / D = 1,0 –– 10,010,0
Categoria 3
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
� Fonte Muito Perigosa
� Esta quantidade de material radioativo pode 
causar lesões permanentes em exposições com 
duração de alguns minutos.
� Pode levar ao óbito em exposições pelo período 
de horas até dias.
A / D = 10,0 A / D = 10,0 –– 10001000
Categoria 2
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
� Fonte Extremamente Perigosa
� Esta quantidade de material radioativo pode 
causar lesões permanentes em exposições com 
duração de alguns segundos.
� Pode levar ao óbito em exposições pelo período 
de minutos a uma hora.
A / D > 1000A / D > 1000
Categoria 1
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
Acidente Radiológico no Irã, 1996
�Fonte abandonada
�Ir-192: 0,185 TBq
�2 horas no bolso
�Lesão grave
�Ameaça à vida 
�A / D = 2,3
�Categoria 3
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
Acidente Radiológico na Tailândia, 2000
�Fonte roubada e 
desmontada num 
ferro-velho 
�Co-60: 15,7 TBq
�3 Mortes
�A / D = 520
�Categoria 2
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
Acidente Radiológico de Goiânia, 1987
�Fonte roubada e 
desmontada num 
ferro-velho 
�Cs-137: 51 TBq
�4 Mortes
�A / D = 510
�Categoria 2
DIPLAN – Distritodo Planalto Central
Roubo de Fonte, RJ 2004
�Fonte roubada 
�Kr-85: 3,7 GBq
�Nunca encontrada
�A / D = 1,2 x 10-4
�Categoria 5
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
FIM
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
Espectro 
eletromagnétic
o
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
Z Nome Símbolo Z Nome Símbolo Z Nome Símbolo
1 hidrogênio H 10 neônio Ne 19 potássio K
2 hélio He 11 sódio Na 20 cálcio Ca
3 lítio Li 12 magnésio Mg 21 escândio Sc
4 berilo Be 13 alumínio Al 22 titânio Ti
5 boro B 14 silício Si 23 vanádio V
6 carbono C 15 fósforo P 24 cromo Cr
7 nitrogênio N 16 enxofre S 25 manganês Mn
8 oxigênio O 17 cloro Cl 26 ferro Fe
9 flúor F 18 argônio Ar 27 cobalto Co
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
Z Nome Símbolo Z Nome Símbolo Z Nome Símbolo
28 níquel Ni 37 rubídio Rb 46 paládio Pd
29 cobre Cu 38 estrôncio Sr 47 prata Ag
30 zinco Zn 39 ítrio Y 48 cádmio Cd
31 gálio Ga 40 zircônio Zr 49 índio In
32 germânio Ge 41 nióbio Nb 50 estanho Sn
33 arsênio As 42 molibdênio Mo 51 antimôn
io
Sb
34 selênio Se 43 tecnécio Tc 52 telúrio Te
35 bromo Br 44 rutênio Ru 53 iodo I
36 criptônio Kr 45 ródio Rh 54 xenônio Xe
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
Z Nome Símbolo Z Nome Símbolo Z Nome Símbolo
55 césio Cs 64 gadolíneo Gd 73 tântalo Ta
56 bário Ba 65 térbio Tb 74 tungstêni
o
W
57 lantânio La 66 disprósio Dy 75 rênio Re
58 cério Ce 67 hólmio Ho 76 ósmio Os
59 praseodímeo Pr 68 érbio Er 77 irídio Ir
60 neodímeo Nd 69 túlio Tm 78 platina Pt
61 promécio Pm 70 itérbio Yb 79 ouro Au
62 samário Sm 71 lutécio Lu 80 mercúrio Hg
63 európio Eu 72 háfnio Hf 81 tálio Tl
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
DISTÂNCIA
Minimização de dose - 2
DIPLAN – Distrito do Planalto Central
BLINDAGEM
Minimização de dose - 3

Outros materiais