3 Grandezas e unidades utilizadas em Radioproteção

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Grandezas Radiológicas e Unidades
Como realizar uma medição de 
quantidades utilizando a própria 
radiação ou os efeitos e subprodutos de 
suas interações com a matéria ?
Como quantificar a 
radiação ionizante ?
ICRP
International Commission on Radiological Protection
Fundada em 1928, promove o desenvolvimento da 
radioproteção, faz recomendações voltadas para as 
grandezas limitantes.
ICRU
International Commission on Radiation Units and
Measurements
Fundada em 1925, cuida especialmente das grandezas 
básicas e das operacionais.
CNEN
Comissão Nacional de Energia Nuclear - 3.01. 
MS
Ministério da Saúde - Portaria 453
Grandezas Radiológicas e Unidades
GRANDEZAS ASSOCIADAS AO CAMPO DE RADIAÇÃO
Contabilizam o número de radiações, associadas ao tempo e área.
Atividade e Fluência
GRANDEZAS DOSIMÉTRICAS
Avaliam os efeitos da interação da radiação com um material, 
utilizando algum efeito ou subproduto, como carga elétrica, energia 
transferida, energia absorvida, etc, para medir.
Exposição, Kerma e Dose Absorvida.
GRANDEZAS LIMITANTES
Grandezas que indicam o risco à saúde humana.
Equivalente de Dose, Dose Equivalente, Dose Efetiva.
GRANDEZAS OPERACIONAIS
Grandezas consistentes com a prática, como monitoração de área e 
monitoração individual.
Equivalente de Dose Ambiente e Equivalente de Dose Direcional.
Grandezas Dosimétricas
Avaliam os efeitos da interação da
radiação com um material através de
um subproduto.
Exposição, Kerma, Dose Absorvida
Grandezas Radiológicas e Unidades
Exposição (X)
É a carga elétrica total, de mesmo sinal,
gerada pela ionização do AR, devido a
exposição à radiação eletromagnética
(radiação X ou ). Pode ser contabilizada e
relacionada com a massa do volume de
material onde ela se distribuiu.
“É a habilidade da radiação ionizar o ar.”
1R (unidade antiga) = 0,000258 C/kg (unidade atual)
X
dQ
dm

(C/kg, no S. I.)
+ -
+ -
+ - 1 kg de ar
W. C. Roentgen
Descobridor dos 
Raios X (1895)
Roentgen
Grandezas Radiológicas e Unidades
Dose Absorvida (D)
“É a relação entre a energia absorvida no meio 
material, através de ionizações e excitações, e 
a massa do volume de material atingido.”
D = dE/dm
[ J/kg ] = Gray [ Gy ]
Unidade antiga:
rad (radiation absorved dose) 
Unidade atual:
Gray
Gray
Conversão:
1 Gray = 100 rad
Dose Absorvida
As unidades de Dose Absorvida são:
 Sistema internacional: J.kg-1
 Unidade Nova: Gy (Gray)
1 Gy = 1J.kg-1
 Unidade Antiga: rad
1 rad = 10-2 J.kg-1
A definição de dose absorvida é aplicada para todas as 
formas de radiação ionizante e em qualquer material.
Lembrando:
1 Gray = 100 rad
1 rad = 10-2 Gy
Relação entre Dose Absorvida e 
Exposiçao
Dar(rad) = 0,87 . X (R)
Na prática, portanto, 1 R  1 rad =  1 rem, para tecido mole
e radiação X e Gama.
Para as unidades novas temos a seguinte relação:
Dar (Gy) = 33,7 . X (C.kg
-1)
Grandezas Radiológicas e Unidades
Kerma (K)
Kinectic Energy Released per unit of MAss
K= dE/dm [ J/kg ] = Gray [ Gy ]
dE é a soma de todas as energias cinéticas iniciais de todas 
as partículas carregadas liberadas por partículas neutras ou 
fótons, incidentes em um material de massa dm.
Kerma
Para a radiação indiretamente ionizante o processo
mediante o qual dá-se a transferência de energia da
radiação para o material é cumprido em duas etapas.
Na primeira delas existe a transferência de energia
das partículas indiretamente ionizantes, energia
cinética, para as partículas carregadas dos átomos
do material, e na segunda estas partículas
transferem esta energia ao meio, mediante sua ação
ionizante. A ionização produzida diretamente é
insignificante comparada com a ionização
desencadeada pelas partículas secundárias
carregadas.
Grandezas Radiológicas e Unidades
Grandezas Limitantes
Avalia os efeitos da interação 
da radiação com o organismo 
humano e as suas 
consequências, que podem 
ser deletérias.
Dose equivalente (3.01)
Equivalente de dose (453)
Dose Efetiva (3.01)
Dose Equivalente (HT)
As grandezas definidas anteriormente não 
atendem aos objetivos da proteção radiológica, 
pois não permitem avaliar o dano biológico no 
homem.
Foi então definida a grandeza dose equivalente que 
considera o poder de dano de cada tipo de radiação.
A grandeza dose equivalente é a grandeza mais 
importante para a proteção radiológica
Grandezas Radiológicas e Unidades
Dose Equivalente (HT)
Grandeza expressa por
HT= DTwR,
onde DT é dose absorvida média no órgão ou
tecido e wR é o fator de ponderação da radiação.
Unidade no S.I. = J/kg, denominada Sievert
(Sv).
Unidade antiga: rem ( roentgen equivalent man ) 
1 Sv = 100 rem
Unidade atual
Dose Equivalente
TIPOS DE RADIAÇÃO VALOR DE WR
Fótons de todas as energias 1
Elétrons de todas as energias 1
Nêutrons, E<10 kev 5
Nêutrons, 10 kev < E <100 kev 10
Nêutrons, 100 kev < E < 2 Mev 20
Nêutrons, 2 Mev < E < 20 Mev 10
Nêutrons, E > 20 Mev 5
Prótons, menos de recuo, E > 2 Mev 5
Partículas , Produtos de fissão, núcleos pesados 20
Unidade no S.I. = J/kg, denominada Sievert (Sv).
Grandeza definida por:
H = D.Q,
onde D é a dose absorvida em um ponto do tecido
humano e Q é o fator de qualidade da radiação.
Tipo de Radiação Q
Raios-x, Radiação  e elétrons 1
Radiação  20
Nêutrons com energia desconhecida 20
Equivalente de Dose (H)
Unidade antiga: rem ( roentgen equivalent man ) 
Grandezas Radiológicas e Unidades
LET - Linear Energy Transfer
“É a quantidade de energia transferida ao meio por 
unidade de trajeto percorrido”
Fator de Qualidade da Radiação (Q)
“É uma grandeza usada para estimar o dano biológico 
potencial das radiações”
LET (keV/nm)
<3,5
7,0 - 23,0
23,0 - 53,0
53,0 - 175,0
Q
1
2-5
5-10
10-20
Dose Efetiva (E)
“É a soma das doses equivalentes ponderadas nos
diversos órgãos e tecidos, ou:
E =  wT HT
onde HT é a dose equivalente no tecido ou órgão e wT é
o fator de ponderação de órgão ou tecido.
Unidade no S.I. = J/kg, denominada Sievert (Sv).
Órgão ou Tecido Fator Peso (wT )
Gônadas 0,20
Medula óssea 0,12
Mama 0,05
Tireóide 0,01
• Msc. Eliane Carmo
FATORES DE PONDERAÇÃO PARA TECIDO OU ÓRGÃO T
• Gônadas  WT = 0,25
• Mama  WT = 0,15
• Medula óssea eritropoiética  WT = 0,12
• Pulmão  WT = 0,12
• Tireóide  WT = 0,03
• Osso (superfície)  WT = 0,03
• Restante do corpo (p/ órgão)  WT = 0,06
Exercício:
• Dose equivalente nas gônadas = 20 mSv
• Dose equivalente na tireóide = 10 mSv
• Dose equivalente no pulmão = 10 mSv
HE = 20 x 0,25 + 10 x 0,03 + 10 x 0,12
HE = 6,5 mSv
Exercício
 A TC de abdome e pélvis resulta em
uma dose média nos tecidos de 20mGy
(2000mrad). Qual é a dose efetiva?
 Considere que os órgãos e tecidos que
recebem dose diferente de zero são:
gônadas, cólon, fígado.
 R: 7,4mSv
Grandezas Operadionais
“Grandezas radiológicas mais consistentes ou úteis nas 
atividades de Radioproteção.”
Monitoração de área e Monitoração individual
Monitoração de Área
Equivalente de Dose Ambiente
Limites (453):
Área Controlada = 5,0 mSv / ano
Área Livre = 0,5 mSv / ano
Monitoração Individual
Dose Individual
(Dose Efetiva e Dose Equivalente
nos órgãos ou tecidos de interesse)
Grandezas Radiológicas e Unidades
Grandezas Unidade antiga Unidade atual Relação de Conversão
Exposição Roentgen (R) C/kg 1 R = 2,58 . 10-4 C/kg
Dose Absorvida Rad Gray 1 rad = 0,01 Gy = 0,01 J/kg
Dose Equivalente Rem Sievert 1 rem = 0,01 Sv = 0,01 J/kg
Resumo
Grandezas Radiológicas eUnidades
Exercício
G3
G4
G2
G1
G4
Questões
1. Quais das grandezas apresentadas são aplicadas
em procedimentos de TC e de RNM? Cite um
exemplo de aplicação em cada modalidade.
2. Exercícios dos slides 18, 19 e 23.
• Bushong, S. C. Ciência radiológica para 
Tecnólogos. 9ª ed. Rio de Janeiro: Elsevier. 2010.
• Okuno, Emico. Física das Radiações. São Paulo: 
Oficina de Textos, 2010. 
Referências