Física aplicada à Radiologia

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Indaial – 2019
Física aplicada à Radiologia
Prof. Daniel Ricardo Lerch Machado
1a Edição
Copyright © UNIASSELVI 2019
Elaboração:
Prof. Daniel Ricardo Lerch Machado
Revisão, Diagramação e Produção:
Centro Universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI
Ficha catalográfica elaborada na fonte pela Biblioteca Dante Alighieri 
UNIASSELVI – Indaial.
Impresso por:
M149f
Machado, Daniel Ricardo Lerch
Física aplicada à radiologia. / Daniel Ricardo Lerch Machado. – 
Indaial: UNIASSELVI, 2019.
200 p.; il.
ISBN 978-85-515-0406-2
1. Radiologia. - Brasil. II. Centro Universitário Leonardo Da Vinci.
CDD 610
III
apResentação
Caro acadêmico de Radiologia, este livro didático foi desenvolvido para 
facilitar seu pleno entendimento dos conteúdos da Física Aplicada à Radiologia. 
Esta é uma área da medicina que envolve a tecnologia de modernos equipamentos 
em conjunto com a física das radiações em prol do bem-estar humano. Por isso, 
é uma área em constante evolução e desenvolvimento, o que exige profissionais 
empenhados na busca constante pelo conhecimento e aperfeiçoamento.
Segundo Nascimento (2014), antes mesmo da descoberta dos raios X, 
seu descobridor, Roentgen, assumiu um cargo como reitor da Universidade 
de Würzburg, onde em seu discurso de posse, proferiu as palavras do filósofo 
P. A. Kircher: “a Natureza frequentemente permite a produção de milagres 
surpreendentes que se originam das mais ordinárias observações, mas que 
são reconhecidas somente por aqueles imbuídos de sagacidade e pesquisa 
perspicaz, e que consultam a experiência, a professora de todas as coisas".
Prezado acadêmico, é com essa sagacidade e perspicácia que 
esperamos que conduza seus estudos neste livro, que está dividido em três 
unidades, com seus respectivos tópicos, de forma a facilitar o entendimento 
e a construção do conhecimento em você, estudante de radiologia, que vai 
avançar cada etapa deste aprendizado sem dificuldades.
Na Unidade 1, conheceremos as bases que contemplam a Ciência 
Radiológica. Aspectos históricos, estrutura da matéria, eletromagnetismo e 
as radiações eletromagnéticas. Temas que estão muito presentes no nosso dia 
a dia e, algumas vezes, nem percebermos.
Na Unidade 2, conheceremos o aparelho de raios X, seus acessórios, 
será tratado da produção dos raios X dentro do tubo e os avanços da área 
com a radiologia digital.
Na Unidade 3, entenderemos os princípios físicos, características e 
propriedade dos raios X, assim como a interação da radiação com a matéria. 
Por fim, porém não menos importante, saberemos aplicar os fatores técnicos 
de exposição e os critérios radiográficos para qualidade da imagem.
Desta forma, você conseguirá obter, com excelência, os conhecimentos 
necessários para desenvolver seu perfil profissional, conseguindo atuar nos 
processos de obtenção de imagens para fins diagnósticos e terapêuticos na 
área da radiologia médica, odontológica e veterinária, também na segurança 
e gerência de serviços radiológicos.
Desejamos a você uma ótima leitura! Bons estudos!
Prof. Daniel Ricardo Lerch Machado
IV
Você já me conhece das outras disciplinas? Não? É calouro? Enfim, tanto para 
você que está chegando agora à UNIASSELVI quanto para você que já é veterano, há 
novidades em nosso material.
Na Educação a Distância, o livro impresso, entregue a todos os acadêmicos desde 2005, é 
o material base da disciplina. A partir de 2017, nossos livros estão de visual novo, com um 
formato mais prático, que cabe na bolsa e facilita a leitura. 
O conteúdo continua na íntegra, mas a estrutura interna foi aperfeiçoada com nova 
diagramação no texto, aproveitando ao máximo o espaço da página, o que também 
contribui para diminuir a extração de árvores para produção de folhas de papel, por exemplo.
Assim, a UNIASSELVI, preocupando-se com o impacto de nossas ações sobre o ambiente, 
apresenta também este livro no formato digital. Assim, você, acadêmico, tem a possibilidade 
de estudá-lo com versatilidade nas telas do celular, tablet ou computador. 
 
Eu mesmo, UNI, ganhei um novo layout, você me verá frequentemente e surgirei para 
apresentar dicas de vídeos e outras fontes de conhecimento que complementam o assunto 
em questão. 
Todos esses ajustes foram pensados a partir de relatos que recebemos nas pesquisas 
institucionais sobre os materiais impressos, para que você, nossa maior prioridade, possa 
continuar seus estudos com um material de qualidade.
Aproveito o momento para convidá-lo para um bate-papo sobre o Exame Nacional de 
Desempenho de Estudantes – ENADE. 
 
Bons estudos!
NOTA
V
VI
Olá, acadêmico! Iniciamos agora mais uma disciplina e com ela 
um novo conhecimento. 
Com o objetivo de enriquecer seu conhecimento, construímos, além do livro 
que está em suas mãos, uma rica trilha de aprendizagem, por meio dela você terá 
contato com o vídeo da disciplina, o objeto de aprendizagem, materiais complementares, 
entre outros, todos pensados e construídos na intenção de auxiliar seu crescimento.
Acesse o QR Code, que levará ao AVA, e veja as novidades que preparamos para seu estudo.
Conte conosco, estaremos juntos nesta caminhada!
LEMBRETE
VII
UNIDADE 1 – CIÊNCIA RADIOLÓGICA .......................................................................................1
TÓPICO 1 – ASPECTOS HISTÓRICOS ...........................................................................................3
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................................3
2 ASPECTOS HISTÓRICOS DA RADIOLOGIA ...........................................................................4
2.1 PANORAMA HISTÓRICO DA RADIOLOGIA BRASILEIRA ...............................................10
2.2 REGULAMENTAÇÃO DA PROFISSÃO E O SURGIMENTO DO 
TECNÓLOGO EM RADIOLOGIA ..............................................................................................14
RESUMO DO TÓPICO 1......................................................................................................................16
AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................17
TÓPICO 2 – A ESTRUTURA DA MATÉRIA ...................................................................................19
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................................19
2 O ESTUDO DO ÁTOMO ..................................................................................................................19
2.1 PARTÍCULAS E SUBPARTÍCULAS ............................................................................................22
RESUMO DO TÓPICO 2......................................................................................................................28
AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................29
TÓPICO 3 – ELETRICIDADE APLICADA À RADIOLOGIA .....................................................31
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................................31
2 ELETROSTÁTICA ..............................................................................................................................31
3 ELETRODINÂMICA..........................................................................................................................33
4 CONCEITOS IMPORTANTES EM ELETRICIDADE .................................................................34
RESUMO DO TÓPICO 3......................................................................................................................37
AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................39
TÓPICO 4 – MAGNETISMO E ELETROMAGNETISMO APLICADO À RADIOLOGIA...41
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................................41
2 FUNDAMENTOS DO MAGNETISMO ........................................................................................41
2.1 FORÇA MAGNÉTICA X CAMPO MAGNÉTICO....................................................................45
3 FUNDAMENTOS DO ELETROMAGNETISMO ........................................................................47
RESUMO DO TÓPICO 4......................................................................................................................56
AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................58
TÓPICO 5 – RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA .........................................................................61
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................................61
2 ONDA ELETROMAGNÉTICA ........................................................................................................62
3 RADIAÇÕES IONIZANTES E NÃO IONIZANTES ..................................................................65
3.1 O PROCESSO DE IONIZAÇÃO ..................................................................................................66
3.2 A TEORIA DO QUANTA .............................................................................................................67
LEITURA COMPLEMENTAR .............................................................................................................69
RESUMO DO TÓPICO 5......................................................................................................................70
AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................71
sumáRio
VIII
UNIDADE 2 – ELEMENTOS DA RADIOLOGIA...........................................................................73
TÓPICO 1 – EQUIPAMENTO E ACESSÓRIOS UTILIZADOS NO RAIOS X 
CONVENCIONAL .........................................................................................................75
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................................75
2 ESTRUTURA DO EQUIPAMENTO DE RAIOS X ......................................................................75
2.1 O CABEÇOTE .................................................................................................................................76
2.2 TUBO DE RAIOS X ........................................................................................................................78
2.3 A ESTATIVA ...................................................................................................................................79
2.4 MESA DE EXAMES .......................................................................................................................80
2.5 BUCKY MURAL OU SUPORTE VERTICAL .............................................................................81
2.6 PAINEL DE COMANDO ..............................................................................................................82
2.7 GERADOR DE ALTA TENSÃO ...................................................................................................84
2.8 UNIDADE MONOFÁSICA X UNIDADE TRIFÁSICA ...........................................................87
3 ACESSÓRIOS DO EQUIPAMENTO DE RAIOS X .....................................................................90
3.1 LIMITADORES DE FEIXE ............................................................................................................91
3.2 GRADE ANTIDIFUSORA ............................................................................................................95
RESUMO DO TÓPICO 1......................................................................................................................99
AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................100
TÓPICO 2 – RECEPTORES DE IMAGEM ANALÓGICO E DIGITAL ......................................103
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................................103
2 O SISTEMA FILME-ÉCRAN ............................................................................................................103
2.1 CHASSI ............................................................................................................................................103
2.2 ÉCRAN ............................................................................................................................................104
2.3 FILME RADIOGRÁFICO .............................................................................................................107
2.4 FILME DE IMPRESSÃO A SECO ................................................................................................109
2.5 PLACA DE FÓSFORO FOTOESTIMULÁVEL ..........................................................................110
2.6 DETECTOR CINTILADOR – FLAT PANEL ...............................................................................111
RESUMO DO TÓPICO 2......................................................................................................................113
AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................114
TÓPICO 3 – CÂMARA ESCURA E O PROCESSAMENTO DO 
FILME RADIOGRÁFICO .............................................................................................117
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................................117
2 FORMAÇÃO DA IMAGEM LATENTE .........................................................................................117
3 PROCESSAMENTO PARA VISUALIZAÇÃO DA IMAGEM VISÍVEL .................................119
4 CÂMARA ESCURA ............................................................................................................................120
4.1 A PARTE SECA DA CÂMARA ESCURA ..................................................................................120
4.2 A PARTE ÚMIDA DA CÂMARA ESCURA ..............................................................................122
4.3 PROCESSADORA AUTOMÁTICA ............................................................................................124
RESUMO DO TÓPICO 3......................................................................................................................129
AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................130
TÓPICO 4 – TÓPICOS DE RADIOLOGIA DIGITAL ...................................................................131
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................................131
2 O SISTEMA DE RADIOGRAFIA COMPUTADORIZADA - CR .............................................132
2.1 ALTERAÇÕES NA ROTINA TÉCNICA COM O USO DO CR ..............................................132
2.2 PROCESSO DE FORMAÇÃO DA IMAGEM DIGITAL NO CR .............................................133
3 O SISTEMA DE RADIOGRAFIA DIGITAL – DR.......................................................................135
IX
3.1 ALTERAÇÕES NA ROTINA TÉCNICA COM O USO DO DR ..............................................135
3.2 PROCESSO DE FORMAÇÃO DA IMAGEM DIGITAL NO DR ............................................136
4 VANTAGENS DO USO DA IMAGEM DIGITAL NA RADIOLOGIA GERAL ....................138
5 A PRÁTICA DA TELERRADIOLOGIA .........................................................................................1396 VISUALIZAÇÃO DA IMAGEM DIGITAL...................................................................................140
LEITURA COMPLEMENTAR .............................................................................................................143
RESUMO DO TÓPICO 4......................................................................................................................144
AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................145
UNIDADE 3 – IMAGEM RADIOGRÁFICA ....................................................................................147
TÓPICO 1 – PRODUÇÃO DA RADIAÇÃO NO TUBO DE RAIOS X .......................................149
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................................149
2 COMPONENTES DO TUBO DE RAIOS X ...................................................................................149
2.1 AMPOLA .........................................................................................................................................150
2.2 CÁTODO .........................................................................................................................................150
2.3 ÂNODO ...........................................................................................................................................152
3 PRODUÇÃO DOS RAIOS X DENTRO DO TUBO .....................................................................154
3.1 PRODUÇÃO DOS RAIOS X POR FREAMENTO .....................................................................155
3.2 PRODUÇÃO DE RAIOS X POR SALTOS ELETRÔNICOS .....................................................155
RESUMO DO TÓPICO 1......................................................................................................................157
AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................158
TÓPICO 2 – PRINCÍPIO FÍSICO DOS RAIOS X ...........................................................................159
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................................159
2 PRINCÍPIO FÍSICO DOS RAIOS X................................................................................................159
2.1 ATENUAÇÃO DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA ...............................................................159
3 CARACTERÍSTICAS DOS RAIOS X .............................................................................................160
3.1 PROPRIEDADES DOS RAIOS X .................................................................................................161
RESUMO DO TÓPICO 2......................................................................................................................162
AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................163
TÓPICO 3 – INTERAÇÃO DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA ................................................165
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................................165
2 INTERAÇÃO DA RADIAÇÃO COM O CORPO DO PACIENTE ...........................................165
2.1 EFEITO FOTOELÉTRICO .............................................................................................................165
2.2 EFEITO COMPTON ......................................................................................................................167
RESUMO DO TÓPICO 3......................................................................................................................169
AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................170
TÓPICO 4 - FATORES TÉCNICOS PARA EXPOSIÇÃO RADIOGRÁFICA ............................173
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................................173
2 FATORES DE EXPOSIÇÃO ..............................................................................................................173
2.1 TENSÃO (kVp) ...............................................................................................................................173
2.2 CORRENTE (mA) ..........................................................................................................................176
2.3 TEMPO DE EXPOSIÇÃO (S) ........................................................................................................178
2.4 DISTÂNCIA ....................................................................................................................................181
RESUMO DO TÓPICO 4......................................................................................................................184
AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................185
X
TÓPICO 5 – 2 FATORES DE QUALIDADE DE IMAGEM RADIOGRÁFICA .........................187
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................................187
2 FATORES DE QUALIDADE DE IMAGEM RADIOGRÁFICA ................................................187
2.1 DENSIDADE RADIOGRÁFICA (ÓPTICA) ...............................................................................187
2.2 CONTRASTE RADIOGRÁFICO .................................................................................................190
2.3 NITIDEZ RADIOGRÁFICA .........................................................................................................191
2.4 DISTORÇÃO ..................................................................................................................................193
LEITURA COMPLEMENTAR .............................................................................................................195
RESUMO DO TÓPICO 5......................................................................................................................197
AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................198
REFERÊNCIAS .......................................................................................................................................199
1
UNIDADE 1
CIÊNCIA RADIOLÓGICA
OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM
PLANO DE ESTUDOS
A partir do estudo desta unidade, você deverá ser capaz de:
• conhecer a história da descoberta dos raios X e a história da radiologia no 
Brasil;
• compreender a estrutura que compõem a matéria onde haverá interação 
com a radiação;
• compreender alguns conceitos importantes sobre o Eletricidade aplicada 
à Radiologia;
• saber os conceitos importantes sobre o Magnetismo e Eletromagnetismo 
aplicado à Radiologia;
• conhecer os princípios que permeiam as radiações eletromagnéticas.
Esta unidade está dividida em cinco tópicos. No decorrer da unidade você 
encontrará autoatividades com o objetivo de reforçar o conteúdo apresentado.
TÓPICO 1 – ASPECTOS HISTÓRICOS
TÓPICO 2 – A ESTRUTURA DA MATÉRIA
TÓPICO 3 – ELETRICIDADE APLICADA À RADIOLOGIA
TÓPICO 4 – MAGNETISMO E ELETROMAGNETISMO APLICADO
 À RADIOLOGIA
TÓPICO 5 – RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA
Preparado para ampliar seus conhecimentos? Respire e vamos 
em frente! Procure um ambiente que facilite a concentração, assim absorverá 
melhor as informações.
CHAMADA
2
3
TÓPICO 1
UNIDADE 1
ASPECTOS HISTÓRICOS
1 INTRODUÇÃO
Neste tópico conheceremos um pouco da história da descoberta dos raios 
X, sim, ele foi descoberto e não inventado. Apesar de muitosfísicos e cientistas 
dedicarem anos estudando os raios catódicos, a história da Radiologia se inicia em 
1895 com a descoberta experimental dos raios X, na cidade de Würzburg (Alemanha), 
pelo físico Wilhelm Conrad Roentgen. Por ser uma energia até então desconhecida, 
que precisava ser desmistificada, recebeu o nome de “X”, ficando “raios X”.
IMPORTANT
E
Essa descoberta revolucionou a medicina, pois permitiu visualizar o paciente 
por dentro de forma não invasiva, ou seja, sem abrir partes do corpo humano por meio de 
intervenção cirúrgica. Isso rendeu a Roentgen o Prêmio Nobel de Física em 1901.
Então a medicina passou a utilizar essa poderosa ferramenta na área do diagnóstico por 
imagem. Logo, o avanço da radiologia em outros seguimentos, como na terapia, por exemplo, 
fizeram com que as radiações, tanto eletromagnéticas quanto corpusculares, tivessem um 
importante custo-benefício para sociedade mundial.
O primeiro aparelho de raios X veio para o Brasil em 1897, dando início à 
história da radiologia brasileira que teve grandes nomes que serão vistos por você, 
acadêmico, neste tópico. Sendo possível traçar uma linha histórica da descoberta 
dos raios X até a regulamentação da profissão e o surgimento do tecnólogo em 
radiologia em 1992.
UNIDADE 1 | CIÊNCIA RADIOLÓGICA
4
FIGURA 1 – TUBOS DE RAIOS CATÓDICOS EXPOSTOS NO MUSEU DO ROENTGEN
EM WÜRZBURG/ALEMANHA
FONTE: O autor
2 ASPECTOS HISTÓRICOS DA RADIOLOGIA
Nos trechos a seguir, você vai entender a história da descoberta dos raios 
X. Segundo Bushong (2010), muitos laboratórios de física estudavam os raios 
catódicos oriundos de um tubo de vidro com vácuo, chamado Tubo de Crookes 
(Figura 1). Entre os anos de 1870 e 1880, várias universidades dedicavam-se a esses 
estudos, pois o tubo de Crookes foi o que deu origem às lâmpadas fluorescentes e 
aos tubos de raios X que conhecemos atualmente. Porém, foi em 8 de novembro de 
1895, ao fazer experimentos com um tubo de raios catódicos, modelo de Crookes, 
em seu laboratório, que Roentgen descobriu uma energia diferente proveniente 
do tubo, a qual, posteriormente, chamou de raios X (Figura 2). 
Era sabido que Roentgen costumava deixar seu laboratório mais na 
penumbra, para não dizer escuro. Segundo Squire e Novelline (1999), na fria noite 
de novembro de 1895, Roentgen escureceu mais ainda seu laboratório dentro da 
Universidade de Würzburg, ao mesmo tempo que revestiu o tubo de Crookes 
com um papel fotográfico preto, com objetivo de visualizar melhor os efeitos 
do direcionamento dos elétrons do cátodo para o ânodo dentro do invólucro de 
vidro com vácuo. Em uma mesa próxima ao tubo, havia um pedaço de papelão 
com uma substância química (platinocianeto de bário) que, ao ser exposto pela 
energia desconhecida do tubo de raios catódicos, ficava fluorescente, ou seja, 
emitia uma singela luz verde cada vez que Roentgen passava uma corrente de 
elétrons pelo tubo (Figura 3). 
TÓPICO 1 | ASPECTOS HISTÓRICOS
5
FIGURA 2 – ROENTGEN E O TUBO DE CROOKES UTILIZADO NA DESCOBERTA DOS RAIOS X
FONTE: Bushong (2010, p. 7)
FIGURA 3 – ROENTGEN OBSERVANDO O FENÔMENO DA FLUORESCÊNCIA PROVENIENTE
DA EMISSÃO DOS RAIOS CATÓDICOS
FONTE: <http://www.medicinaintensiva.com.br/roentgen-uti.gif>. Acesso em: 17 jun. 2019.
ATENCAO
Mesmo o tubo estando todo coberto pelo filme fotográfico, essa energia proveniente 
do ânodo atravessava a cobertura e chegava até o papelão sobre a mesa. Então, você pode 
entender aqui, a primeira conclusão que Roentgen chegou: “produziu involuntariamente uma 
forma de energia radiante, até então desconhecida, que era invisível, podia causar fluorescência 
e passar através de objetos opacos à luz” (SQUIRE; NOVELLINE, 1999, p. 1).
UNIDADE 1 | CIÊNCIA RADIOLÓGICA
6
Como você leu anteriormente, não foi somente Roentgen quem estudava 
os raios catódicos, outros físicos e cientistas tiveram a mesma oportunidade de 
realizar essa descoberta, mas não tiveram a mesma percepção. Segundo Nobrega 
(2006), William Crookes, físico e químico, considerado um gênio autodidata, 
escreveu vários trabalhos sobre os raios catódicos, tanto que o tubo recebeu 
o seu nome. E encontrou várias aplicabilidades para o seu tubo e os raios 
catódicos: lâmpadas fluorescentes, tubos de televisores e tubos dos monitores de 
computador. Pode-se dizer que Crookes descobriu os raios X no momento que 
percebeu que, filmes fotográficos colocados próximos ao tubo ficavam velados 
por causa dos raios emitidos, uma propriedade dos raios X hoje confirmado nos 
livros de física, ou seja, deixou passar a oportunidade de descobrir os raios X. 
A mesma constatação teve o físico alemão Heinrich Hertz, também 
observou que os raios catódicos sensibilizavam os filmes fotográficos próximos 
ao tubo, não dando importância ao fato, deixou passar outra oportunidade de 
descobrir os raios X. 
Outro pesquisador que teve conclusões interessantes sobre o estudo dos 
raios catódicos foi Hermann Von Helmholtz, falecido em 1894, foi o primeiro a 
observar os raios X. Foi ele quem descreveu as propriedades dos raios X (que 
não possui este nome até então) anos antes de Roentgen, descrevendo uma 
propriedade importante observada e, descrita em sua teoria do espectro, que 
os raios tinham a capacidade de atravessar materiais densos. Porém, Helmholtz 
faleceu um ano antes de Roentgen divulgar sua descoberta, morreu sem saber 
que suas experiências e constatações estavam corretas. 
FIGURA 4 – PHILIPP LENARD
FONTE: <https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/1d/Phillipp_Lenard_
in_1900.jpg/225px-Phillipp_Lenard_in_1900.jpg>. Acesso em: 18 jun. 2019.
TÓPICO 1 | ASPECTOS HISTÓRICOS
7
Todavia, quem ficou mais frustrado com a descoberta de Roentgen foi 
o pupilo de Heinrich Hertz, o pesquisador húngaro Philipp Lenard (Figura 4). 
Estudava a fundo os raios catódicos oriundos do tubo de Crookes baseado nas 
premissas já descritas por Hertz. Segundo Nobrega (2006), Lenard construiu um 
tubo para realizar seus testes e estudar os raios produzidos fora do tubo com uso 
de material fosforescente, descobriu em seus testes que os raios se propagavam 
por até 1cm no ar, atravessavam folhas finas de metal e sensibilizavam filmes 
fotográficos. Com os relatos das pesquisas feitas com os raios Lenard, como 
eram chamados, pode-se afirmar que essa energia dos raios catódicos (raios 
X) era proveniente dos elétrons, ou seja, partículas carregadas. Porém, Lenard 
acreditava que eram apenas raios catódicos, baseado nas premissas de outros 
cientistas alemães, não passava de algum tipo de campo magnético. Após saber 
que Roentgen divulgou a descoberta dos raios X, Lenard travou uma briga 
reivindicando os créditos pela descoberta. Para piorar a revolta de Lenard, o físico 
inglês Joseph Thomson (Figura 5) que fazia experimentos sobre as descargas 
elétricas no tubo de Crookes, divulga em 1897 que os raios catódicos eram 
elétrons e, com isso, apresentou um novo modelo atômico. Ou seja, foi Thomson 
quem descobriu o elétron, na verdade algo que Lenard havia descoberto e não 
deu atenção, ao invés de focar em suas pesquisas, resolveu travar a rivalidade 
com Roentgen, passando, agora, a tratar Thomson também como seu inimigo. 
Segundo Cesareo (2010), Lenard foi um grande físico experimental, que 
foi agraciado pelo Prêmio Nobel de Física em 1905 como recompensa por suas 
pesquisas e contribuições para sociedade, mesmo assim, não satisfeito, continuava 
a acusar Roentgen de plagiar sua pesquisa sobre os raios X. Não o bastante, em 
1920 iniciou uma forte briga com Albert Einstein (Figura 6) com relação ao éter, 
a teoria da relatividade e a física quântica. Acusando de ser um tipo de física dos 
judeus. Na sequência, Lenard se filiou no Partido Nacional-Socialista e agora, como 
nazista, passou a atacar todos os físicos envolvidos com a teoria da relatividade. 
Prezado estudante da radiologia, mais adiante você lerá sobre a importância de 
Einstein também no estudo das radiações eletromagnéticas.
ESTUDOS FU
TUROS
UNIDADE 1 |CIÊNCIA RADIOLÓGICA
8
FIGURA 5 – JOSEPH JONH THOMSON
FONTE: <https://www.famousscientists.org/images1/j-j-thomson.jpg>. Acesso em: 18 jun. 2019.
FIGURA 6 – ALBERT EINSTEIN
FONTE: <http://2.bp.blogspot.com/-6OmiC6WahG0/UN_cYsT5VNI/AAAAAAAAAbM/
zHleaDBpzuw/s640/386600_315355665247997_1752626443_n.jpg>. Acesso em: 18 jun. 2019.
Os raios X descobertos por Roentgen possuem comprimento de onda 
pequena dentro do espectro eletromagnético, ou seja, menor que o comprimento 
de onda luz visível, assim como ocorre com os raios ultravioleta e infravermelho. 
Assim sendo, caro acadêmico, os raios X são invisíveis ao olho humano, talvez, 
por este motivo o fenômeno passou despercebido por muitos cientistas até aquele 
8 de novembro de 1895. 
Por ser uma história do século XIX, por ter causado frustação a vários 
cientistas da época que estudavam os raios catódicos, há aqueles que possuem 
uma visão distorcida dos fatos e do trabalho de Roentgen, que publicou apenas 
três trabalhos sobre seus estudos e descoberta dos raios X, uma quantidade quase 
inexpressiva para um cientista que fez tal descoberta.
TÓPICO 1 | ASPECTOS HISTÓRICOS
9
Como toda história pode possuir mais de uma versão, é importante que o 
acadêmico de radiologia busque outras fontes complementares para leitura deste tópico, 
sugerimos, ao leitor, para corroborar com o conteúdo já exposto, o site Física Moderna da 
Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS, através do endereço na web: http://
www.if.ufrgs.br/tex/fis142/fismod/mod06/m_s01.html.
DICAS
Há outra linha histórica que trata, conforme Nobrega (2006), que Roentgen 
descobriu os raios X, após experimentar um tubo aperfeiçoado de Lenard 
seguindo as anotações feitas por este e seu professor Helmholtz em que, neste 
feito, Roentgen descreve o que ocorreu com o feixe de raios catódicos (elétrons) 
após se chocarem na janela de alumínio inserida no tubo por Lenard. Se essa 
versão for a real dos fatos, isso pode justificar a revolta de Lenard ao ver Roentgen 
ganhar os créditos pela descoberta dos raios X. 
Porém, é inegável a percepção que somente Roentgen, por meio de sua 
perspicácia e detalhismo, teve da ação dos raios X no papelão com o platinocianeto 
de bário, sendo o único que deu valor a sua fluorescência e começou a expor 
diversos objetos, com materiais e densidades diferentes, entre o tubo emissor e o 
papelão fluorescente. O momento ímpar dos experimentos foi quando Roentgen 
colocou a própria mão e teve a surpresa de observar a sombra de seus ossos na 
placa fluorescente, sendo este o marco desta grande descoberta para a medicina, 
enxergar o corpo humano por dentro.
A primeira radiografia oficial da história foi realizada em 22 de dezembro 
de 1895, em que Roentgen expôs a mão de sua esposa Bertha, colocando-a entre o 
tubo emissor e um filme fotográfico, segundo Nobrega (2006), estima-se que ficou 
exposta por cerca de 15 minutos para produzir a imagem (Figura 7). 
FIGURA 7 – A) ANNA BERTHA ROENTGEN; B) WILHELM C. ROETGEN;
C) PRIMEIRA RADIOGRAFIA DA HISTÓRIA
FONTE: <https://radiologykey.com/wp-content/uploads/2016/03/B9780323073516000054_
f05-01-9780323073516.jpg>. Acesso em: 18 jun. 2019.
A
B C
UNIDADE 1 | CIÊNCIA RADIOLÓGICA
10
Pensando no tempo em que a mão de Bertha ficou exposta, percebe-se 
que ainda não era sabido os possíveis danos biológicos que os raios X podiam 
causar nos indivíduos expostos. Para que você tenha ideia do risco em que 
Roentgen colocou sua esposa e, como a radiologia evoluiu nos dias de hoje com os 
modernos equipamentos, vamos para uma simples comparação prática: o tempo 
de exposição para realizar uma radiografia é medido em segundos, variando 
entre os equipamentos conforme seu rendimento, a primeira radiografia de 
uma mão feita por Roentgen, levou cerca de 900 segundos (15 minutos), uma 
radiografia de mão realizada nos dias de hoje, o tempo de exposição é em torno 
de 0,25 segundos, ou seja, um tempo 3600 vezes menor de exposição aos raios X 
para obter a imagem radiográfica de uma mão. 
ATENCAO
“Por causa das práticas eficazes de proteção contra as radiações, a radiologia é 
agora considerada uma profissão segura” (BUSHONG, 2010, p. 11).
Na necessidade de melhoramento do rendimento dos tubos fez com 
que novas descobertas fossem necessárias, Bushong (2010) apresenta duas que 
revolucionaram a qualidade da produção dos raios X: uma foi a inserção de um 
transformador para gerar a alta tensão para o tubo, implementado por Snook 
em 1907. A outra, em 1913, foi a criação de um tubo em que o cátodo era quente, 
e o processo ocorria no vácuo, apresentado por William D. Coolidge. A grande 
vantagem do tubo de Coolidge, com vácuo, em comparação aos tubos de Crookes, 
com gás, era a possibilidade de permitir o controle da passagem de corrente 
(mA) e a tensão (kVp), ou seja, permitia controlar a intensidade e a energia do 
feixe de raios X. O tubo de Coolidge é o modelo usado até hoje nos modernos 
equipamentos de radiologia, cuja energia utilizada são os raios X.
2.1 PANORAMA HISTÓRICO DA RADIOLOGIA BRASILEIRA
No Brasil, os raios X chegaram dois anos após a sua descoberta, em 1897 
foi instalado o primeiro equipamento em Minas Gerais. Um equipamento bem 
simples fabricado pela Siemens, ainda com tubo de Crookes, segundo Nobrega 
(2006), funcionava com baterias e pilhas de 0,75HP, uma tecnologia primaria e 
não muito eficiente. Logo fez com que seu proprietário, o médico João Carlos 
Ferreira Pires, instalasse um gerador a gasolina para produzir energia elétrica 
para o aparelho. Já, segundo a Sociedade Paulista de Radiologia (SPR), a primeira 
radiografia no Brasil ocorreu em 1896 por pesquisadores.
TÓPICO 1 | ASPECTOS HISTÓRICOS
11
IMPORTANT
E
Apesar de Dom Pedro II, em 1879, ter permitido a instalação de iluminação 
pública elétrica na atual Central do Brasil e, dois anos depois, na atual Praça da República, 
ambas no Rio de Janeiro, somente em 1889 entrou em funcionamento a primeira hidroelétrica 
em Juiz de Fora/MG. Mesmo assim, é importante destacar que na cidade de Formiga/MG, 
onde foi instalado o aparelho de Raios X, não havia ainda energia elétrica ainda disponível em 
1897, por isso a necessidade do uso de baterias e posteriormente, o uso do gerador.
FONTE: <http://www.cemig.com.br/pt-br/a_cemig/Nossa_Historia/Paginas/historia_da_ele-
tricidade_no_brasil.aspx>. Acesso em: 21 jun. 2019.
Um dos grandes nomes da Radiologia no Brasil foi o médico radiologista 
Álvaro Alvim, que trouxe o primeiro equipamento de Raios X para o Rio de Janeiro, 
no mesmo ano em que o Dr. Pires instalou em Formiga/MG. Porém, segundo 
a SPR, ganhou maior notoriedade, inclusive a nível mundial, por radiografar 
o caso das gêmeas xifópagas, Rosalina e Maria, conseguindo identificar seus 
órgãos para que fossem separadas com sucesso. O Dr. Alvim também se dedicava 
à radioterapia, segundo Nobrega (2006), foi o primeiro brasileiro a apresentar 
problemas em função do uso dos Raios X sem proteção. Teve amputação de 
dedos, mão e depois antebraço direito, morrendo de leucemia em 1928.
Em São Paulo o primeiro aparelho de raios X chegou em 1906, já com energia 
elétrica disponível, no atual Hospital Santa Catarina situado na Avenida Paulista.
Outro grande nome da Radiologia no Brasil foi o médico radiologista Manuel 
de Abreu, que em 1936 criou a Abreugrafia para radiografar o tórax dos pacientes 
(Figuras 8 e 9), sendo uma das principais ferramentas para o diagnóstico e tratamento 
da epidemia de tuberculose na época. A técnica da Abreugrafia consiste no uso de 
um emissor de raios X, uma placa com tela fluorescente e uma câmera com filme 
35mm para registrar a imagem produzida na tela. Manuel de Abreu foi reconhecido 
mundialmente pela criação da Abreugrafia e pelo estudo da Densitometria Pulmonar.
FIGURA 8 – EQUIPAMENTO DE ABREUGRAFIA
FONTE: <https://revistapesquisa.fapesp.br/wp-content/uploads/2015/02/Memoria_abreu_3.jpg>. 
Acesso em: 21 jun. 2019.
UNIDADE 1 | CIÊNCIA RADIOLÓGICA
12
FIGURA 9 – RESULTADO DE UM EXAMEDE ABREUGRAFIA EM FILME
FONTE: <http://4.bp.blogspot.com/_DQ66ubN4xxk/R3wVPUWwq9I/AAAAAAAAAaI/4rtgQlE-
JwE/s400/Digitalizar0037.jpg>. Acesso em: 21 jun. 2019.
Considerado o “pai da radiologia”, o médico Nicola Casal Caminha, 
professor da Faculdade Nacional de Medicina, se especializou em radiologia 
nos Estados Unidos e Suécia, recebeu esse título por ser considerado o maior 
formador de médicos radiologistas nas décadas de 60 e 70. Segundo a Academia 
Nacional de Medicina (ANM), a qual Dr. Caminha era membro, ele recebeu 
diversos prêmios, teve livros e trabalhos publicados. Foi fundador e professor 
do programa de Residência Médica em Radiologia no Hospital dos Servidores 
do Estado do RJ e da Santa Casa de Misericórdia do RJ, onde, neste último local, 
permaneceu professor até o final da vida, falecendo em 1995.
Em 1948, foi fundado o Colégio Brasileiro de Radiologia (CBR), pelo 
médico José Maria Cabello Campos, então professor de Radiologia da Santa 
Casa de São Paulo.
Segundo a SPR, outros nomes importantes na área, professores da 
Escola Paulista de Medicina e membros do CBR foram os médicos Rafael de 
Barros e Feres Secaf. Também em destaque, o médico Walter Bonfim Pontes teve 
importante papel como professor na área da radiologia em Sorocaba/SP, um dos 
idealizadores da Revista Radiologia Brasileira, e, para nossa área, o idealizador 
do primeiro curso Técnico de Radiologia no Brasil, no Hospital de Clínicas de 
São Paulo. Local onde formou-se na primeira turma em 1952, o ilustre Técnico em 
Radiologia Aristides Negretti (Figuras 10 e 11).
TÓPICO 1 | ASPECTOS HISTÓRICOS
13
FIGURA 10 – ARISTIDES NEGRETTI
FONTE: Nobrega (2006, p. 55) 
FIGURA 11 – ARISTIDES NEGRETTI E DANIEL MACHADO NA JORNADA
GAÚCHA DE RADIOLOGIA EM 2007
FONTE: O autor
Aristides Negretti iniciou sua carreira em 1946, ainda como operador de raios 
X, vindo a se aposentar em 1981. Até então, atuando como chefe da parte técnica do 
Hospital de Clínicas de São Paulo, sendo uma referência técnica para sua equipe.
Sempre teve uma participação notória na política da profissão, em 1952 
participou da fundação da Associação dos Técnicos em Radiologia de São Paulo 
(ATRESP) e depois na criação da Federação das Associações dos Técnicos em 
Radiologia dos Estados do Brasil (FATREB). Esses órgãos eram importantes na 
época, tendo em vista que ainda não havia a legislação que regulamentava a 
profissão, então essas associações eram o meio como os profissionais da época 
fomentavam as melhorias para nossa classe.
UNIDADE 1 | CIÊNCIA RADIOLÓGICA
14
Por meio da FATREB, Aristides Negretti, com apoio do colega Jair Pereira 
da Silva, também técnico em radiologia, esteve diversas vezes no Congresso 
Nacional e no Gabinete do Presidente da República pleiteando a regulamentação 
da profissão. Aristides continua sua jornada em prol da radiologia, produzindo 
livros, apostilas e palestrando em eventos da radiologia.
Também destaque como professor de técnicas radiológicas e autor de livros 
é o técnico em radiologia Jorge do Nascimento. Além dele, podemos destacar 
também: Walter Fonseca Braga, José Vicente Lima, Luis Ludovico George, Alzira 
dos Santos Nascimento, Amilton Guerra, Wilmar Torrano e, uma das referências 
importantes neste livro de estudos, o autor Almir Inácio da Nóbrega. 
2.2 REGULAMENTAÇÃO DA PROFISSÃO E O SURGIMENTO 
DO TECNÓLOGO EM RADIOLOGIA
Como você leu anteriormente, até a década de 80, erámos conhecidos 
como “operadores de Raios X”, em que nosso apoio legal se baseava na Lei nº 
1.234/50. Depois, em 29 de outubro de 1985, foi regulamentada a profissão de 
técnico em radiologia por meio da Lei nº 7.394/85, regularizada pelo Decreto nº 
92.790 de 17 junho de 1986, durante o governo do Presidente José Sarney. Nessa 
mesma época nasce o Conselho Nacional de Técnicos em Radiologia (CONTER) 
e seus respectivos conselhos regionais CRTR’s. O então sistema CONTER/CRTR 
que deu força a classe e colocou o Técnico em Radiologia entre as 60 profissões 
regulamentadas no Brasil. 
O primeiro presidente do sistema foi o técnico em radiologia Jenner Jalne 
de Morais (1987-1991), depois nos mandatos seguintes o CONTER teve mais oito 
presidentes, de todos, destacamos uma única mulher, a técnica em radiologia 
Valdelice Teodoro, que foi a presidente que mais tempo exerceu a função após 
assumir seu segundo mandato de 2004 a 2017. 
Com o crescimento do número de técnicos em radiologia, o avanço 
tecnológico da área, a constante necessidade de atualização e a busca por 
especializações, não demorou muito a necessidade de surgir um curso superior de 
graduação na área da radiologia. Somente dessa forma, os profissionais das técnicas 
radiológicas poderiam galgar os degraus da academia na busca por especializações 
lato-sensu (pós-graduações) e stricto-sensu (mestrado e doutorado).
Então, em 1992, iniciou o primeiro Curso Superior de Tecnologia em 
Radiologia (Tecnólogo em Radiologia) na Universidade Luterana do Brasil 
(ULBRA), na cidade de Canoas/RS. Através da Portaria Ministerial nº 1.106, de 5 
de setembro de 1995. Já o primeiro curso superior de radiologia no âmbito público 
iniciou no ano 2000, na Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR).
TÓPICO 1 | ASPECTOS HISTÓRICOS
15
Muita discussão foi fomentada com relação ao surgimento do profissional 
tecnólogo em radiologia, havia grupos contrários a necessidade desse profissional, 
grupos que defendiam a necessidade de ser um curso de bacharelado e não um 
curso tecnológico e, outro grupo, favorável a essa evolução para tecnólogo, 
dando um novo rumo para a profissão. Enfim, através da Resolução nº 7 de 22 de 
maio de 1998, veio a regulamentação da profissão de Tecnólogo em Radiologia, 
sendo assim, neste mesmo ano o sistema CONTER/CRTR passou a aceitar a 
inscrição deste profissional no sistema. Porém, sem atribuições definidas e nem 
diferenciação de piso salarial.
Entenda, caro acadêmico, que sua futura profissão é tão nova comparada 
às demais profissões da área da saúde, que somente em 2011 que o Tecnólogo em 
Radiologia passou a ser reconhecido pela Classificação Brasileira de Ocupações 
(CBO), sob o número 3241-20. Em maio de 2012 surge a Resolução nº 2 do CONTER 
que finalmente define as atribuições do tecnólogo em radiologia, resolução, esta, 
atualizada em 11 de julho de 2015 pela Resolução CONTER nº 10.
Vale a pena, você, estudante das técnicas radiológicas, fazer a leituras destas 
resoluções no site do CONTER, afinal é mais do que justo que você, como futuro profissional 
da área, possa compreender melhor suas áreas de atuação dentro da profissão. Assim como 
a diferença entre o profissional técnico e tecnólogo em radiologia. 
• http://www.conter.gov.br/uploads/legislativo/resolucao_n._102015.pdf 
• http://www.conter.gov.br/uploads/legislativo/n._02_2012_derrogada.pdf
DICAS
Com base nos dados do CONTER, atualizados em 8 de novembro de 
2018, atualmente são cerca de 120 mil profissionais das técnicas radiológicas 
habilitados e devidamente inscritos no sistema CONTER/CRTR, atuando em 
clínicas e hospitais, públicos e privados em todo o Brasil. Em virtude da data da 
descoberta dos raios X por Roentgen, o dia 8 de novembro ficou definido como 
o Dia da Radiologia, dia comemorado por todos os Profissionais das Técnicas 
Radiológicas, ou seja, comemorado por Auxiliares, Técnicos e Tecnólogos em 
Radiologia e, também, por Médicos Radiologistas.
16
Neste tópico, você aprendeu que:
 
• Os raios X foram descobertos em 1895, por um físico alemão chamado Wilhelm 
Conrad Roentgen.
• Os aspectos históricos da descoberta dos raios X não envolveram apenas as 
pesquisas de Roentgen, tiveram outros cientistas, dentre eles, uma figura 
inusitada chamada Philipp Lenard.
• Roentgen, ao estudar os raios catódicos em um tubo de Crookes, quando permitia 
a passagem de corrente elétrica pelo tubo, percebeu o fenômeno da fluorescência 
em um papelão com platinocianeto de bário, colocado próximo ao tubo.
• Roentgen produziu, involuntariamente, uma energiaradiante, até então 
desconhecida, que era invisível, podia causar fluorescência e passar através de 
objetos opacos à luz, o que depois denominou de raios X.
• A primeira radiografia da história foi da mão de Anna Bertha Roentgen, esposa 
de Roentgen.
• O tubo de Crookes foi aperfeiçoado e ganhou o nome de tubo de Coolidge, modelo 
utilizado até hoje nos modernos equipamentos de radiologia emissores de raios X.
• No Brasil, o primeiro aparelho emissor de raios chegou em 1897, na cidade 
de Formigas em Minas Gerais, ainda com tubo de Crookes. Porém, segundo 
a Sociedade Paulista de Radiologia (SPR), a primeira radiografia no Brasil 
ocorreu em 1896 por pesquisadores.
• Nos aspectos históricos da radiologia no Brasil, destacam-se o médico Álvaro 
Alvim que desenvolveu os primeiros efeitos nocivos causados pela exposição 
em demasia às radiações ionizantes. E o médico Manuel de Abreu, criador na 
famosa Abreugrafia.
• Na retrospectiva histórica dos primórdios da radiologia brasileira podemos 
elencar grandes nomes como os médicos: João Carlos Ferreira Pires, Nicola 
Casal Caminha, José Maria Cabello Campos, Rafael de Barros, Feres Secaf e 
Walter Bonfim Pontes.
• O primeiro curso técnico de radiologia foi criado pelo médico Walter Bonfim 
Pontes, no Hospital de Clínicas de São Paulo, onde em 1952 se formou a 
primeira turma de técnicos em radiologia do Brasil. Entre os formandos estava 
o técnico em radiologia Aristides Negretti, que, juntamente com outros nomes, 
foi um dos que lutaram pela regulamentação da profissão no Brasil.
• O primeiro curso superior de tecnologia em radiologia surgiu em 1992 em uma 
universidade do Rio Grande do Sul, sendo reconhecido pela CBO somente em 
2011, tendo suas atribuições definidas pelo CONTER na Resolução nº 2 de 2012.
RESUMO DO TÓPICO 1
17
1 Considerando os aspectos históricos sobre a descoberta dos raios e seus 
pesquisadores, assinale, a seguir, a alternativa CORRETA, que determina o 
nome do cientista que foi considerado o descobridor dos raios X, e em que 
ano foi descoberto ocorreu a descoberta?
a) ( ) 1885, por Wilhelm Roentgen.
b) ( ) 1895, por Wilhelm Roentgen.
c) ( ) 1895, por Philipp Lernard.
d) ( ) 1895, por Marie Curie.
e) ( ) 1895, por Crookes.
2 Na história da descoberta dos raios X, existiram vários tipos de tubos 
utilizados para estudar os raios catódicos, seguindo o que foi exposto neste 
tópico do seu livro didático, assinale, a seguir, qual o modelo de tubo de 
raios catódicos que Roentgen utilizou em seus experimentos?
a) ( ) Tubo de Crookes.
b) ( ) Tubo de Coolidge.
c) ( ) Tubo de Lenard.
d) ( ) Tubo de Raios X.
e) ( ) Tubo de Dalton.
3 No Brasil, houve uma epidemia de tuberculose que matou muitas pessoas, 
essa epidemia foi mundial. Para facilitar e reduzir o custo do diagnóstico, em 
1936 um médico brasileiro criou a Abreugrafia. Equipamento composto por um 
emissor de raios X, uma placa com tela fluorescente e uma câmera com filme 
35mm para registrar a imagem produzida na tela. Esse médico ficou conhecido 
mundialmente e entrou para história da radiologia, estamos falando de:
a) ( ) Álvaro Alvim.
b) ( ) Aristides Negretti.
c) ( ) Feres Secaf.
d) ( ) Manuel de Abreu.
e) ( ) Walter Bonfim Pontes.
AUTOATIVIDADE
18
19
TÓPICO 2
A ESTRUTURA DA MATÉRIA
UNIDADE 1
1 INTRODUÇÃO
Neste tópico, aprenderemos os conceitos fundamentais sobre a estrutura 
da matéria na qual ocorrerá a interação das radiações eletromagnéticas. 
“A menor partícula da matéria foi pelos gregos denominada de ‘átomo’, 
termo que significa ‘indivisível’. Essa partícula era considerada sólida, de tamanho 
tão reduzido que era indivisível, estava em movimento, e por era cercada de 
vazios (MOURÃO, 2009, p. 21). 
Nós, como seres humanos, assim como tudo que nos cerca, somos 
constituídos por matéria, ou seja, a combinação de um determinado conjunto de 
átomos denominado de moléculas. São nestes átomos que ocorrerão o fenômeno 
de interação com a radiação que nos permitirá produzir imagens do interior dos 
pacientes, diferenciando tecidos normais de áreas patológicas. 
Sua estrutura básica é um núcleo, onde encontramos, em seu interior, os 
prótons, nêutrons e algumas subpartículas, envolto por uma eletrosfera carregada 
com elétrons. Porém, a sua estrutura foi estuda e descrita por vários cientistas, até 
chegar no modelo aceito hoje pela comunidade científica, descrições que serão 
estudadas a seguir neste tópico.
2 O ESTUDO DO ÁTOMO
Conforme corrobora a citação anterior de Mourão (2009), os conceitos 
mais antigos da civilização referente ao estudo do átomo vêm dos gregos, em 
pesquisas realizadas muitos anos antes de Cristo (a.C.). 
Segundo Bushong (2010), os cientistas inicialmente pensaram que toda 
matéria era oriunda de um ou, da mistura de algum, dos quatro elementos básicos: 
terra, água, ar e fogo. Ou seja, um determinado objeto ou corpo tinha origem em 
um destes elementos e poderia ser molhado, seco, quente ou frio. Uma teoria foi 
fundada por alquimistas medievais, desde então é incansável as pesquisas para 
determinar a verdadeira estrutura da matéria.
UNIDADE 1 | CIÊNCIA RADIOLÓGICA
20
• Modelo atômico de Dalton: algumas décadas antes da descoberta dos raios X 
por Roentgen, já no século XIX, a teoria atômica moderna começou a contrapor a 
base teórica dos gregos sobre a estrutura da matéria. Em 1808, o cientista inglês 
John Dalton apresenta uma teoria interessante sobre a constituição atômica da 
matéria, que cada tipo de elemento era composto por átomos idênticos que 
reagiriam quimicamente entre si da mesma forma. Baseava suas premissas nas 
seguintes hipóteses:
 ◦ Tudo que existe na natureza é composto por diminutas partículas 
denominadas átomos.
 ◦ Os átomos são redondos, maciços, indivisíveis e indestrutíveis.
 ◦ Existe um pequeno número de elementos químicos diferentes na natureza 
(até então não existia tabela periódica).
 ◦ Reunindo átomos iguais ou diferentes nas variadas proporções, podemos 
formar todas as matérias do universo conhecidos. 
 ◦ O átomo era um sistema contínuo. 
1858 – Dmitri Mendeleev mostrou que os elementos dispostos em 
ordem crescente de massa atômica, uma repetição periódica das 
propriedades químicas semelhantes ocorreria. Isso resultou na 
primeira tabela periódica conhecida composta por 65 elementos 
conhecidos até então (BUSHONG, 2010, p. 40).
• Modelo atômico de Thomson: como você pode ler na história da descoberta 
dos raios X lá no Tópico 1, por volta de 1897, o físico inglês Joseph Thomson 
fazia experimentos sobre as descargas elétricas em um tubo de Crookes, quando 
descobriu que os raios catódicos eram elétrons e com isso apresentou um novo 
modelo atômico. O modelo atômico proposto por Thomson, o descobridor do 
elétron, é uma teoria sobre a estrutura atômica descrevendo a relação entre a 
carga e a massa do elétron, antes do descobrimento do próton ou do nêutron. 
O átomo é composto de elétrons embebidos numa sopa de carga positiva, 
como as passas num pudim (Figura 12). Acreditava-se que os elétrons se distribuem 
uniformemente no átomo. Em outras oportunidades, postulava-se que no lugar de 
uma sopa de carga positiva seria uma nuvem de carga negativa (Figura 13).
FIGURA 12 – PUDIM DE PASSAS ILUSTRANDO O MODELO DE THOMSON
FONTE: <http://www.profpc.com.br/evolu%C3%A7%C3%A3o_at%C3%B4mica_arquivos/
image007.jpgl>. Acesso em: 21 de jun. 2019.
TÓPICO 2 | A ESTRUTURA DA MATÉRIA
21
FIGURA 13 – ILUSTRAÇÃO DIAGRAMADA DO MODELO ATÔMICO DE THOMSON
FONTE: <https://www.vestibulandoweb.com.br/quimica/teoria/modelo-de-thomson.jpg>. 
Acesso em: 21 de jun. 2019.
Outro achado importante de Thomson foi que o átomo era eletricamente 
neutro, ou seja, apesar de tamanho de massa diferente, a quantidade de prótons 
e elétrons no átomo eram iguais.
• Modelo atômico de Rutherford: segundo Mourão (2009), Ernest Rutherford 
descobriu o núcleo do átomo em 1912. A partir disso, em seu modelo atômico, 
propôs que toda a massa do átomo estava concentrada namenor parte deste, 
ou seja, no núcleo. Já a maior parte do átomo era a eletrosfera, podendo ser 
de 10.000 até 100.000 vezes maior que o núcleo; na eletrosfera, basicamente 
vazia, orbitavam os elétrons circundando o núcleo, como se fossem planetas no 
entorno do Sol (Figura 14).
FIGURA 14 – MODELO ATÔMICO DE RUTHERFORD
FONTE: <https://static.todamateria.com.br/upload/57/c4/57c453e235b08-modelo-atomico-de-
rutherford.jpg>. Acesso em: 21 de jun. 2019.
UNIDADE 1 | CIÊNCIA RADIOLÓGICA
22
Apesar de tudo, o modelo de Rutherford acabou apresentando uma falha 
fundamentada pela teoria do eletromagnetismo. Este problema foi corrigido na 
sequência pelo físico dinamarquês Niels Bohr.
• Modelo atômico de Bohr: segundo Bushong (2010), Niels Henry David Bohr em 
1913 propôs um modelo atômico que representava uma miniatura do sistema 
solar, em que os elétrons giravam em torno do núcleo em suas respectivas órbitas 
com energias específicas, denominada eletrosfera. Toda massa atômica está 
contida no núcleo (prótons + nêutrons), sendo este muito pequeno, porém denso. 
Nesse contexto, o modelo atômico dispõe de um átomo sempre eletricamente 
neutro, ou seja, o número de elétrons contidos na eletrosfera é sempre igual ao 
número de prótons dentro do núcleo. O modelo atômico de Bohr é o modelo 
mais adequado utilizado pela ciência atualmente (Figura 15).
FIGURA 15 – MODELO ATÔMICO DE BOHR
FONTE: <https://static.todamateria.com.br/upload/57/c8/57c800bab3a5f-modelo-atomico-de-
bohr.jpg>. Acesso em: 24 de jun. 2019.
2.1 PARTÍCULAS E SUBPARTÍCULAS
As partículas elementares são: prótons, nêutrons e elétrons; lembramos, 
caro acadêmico, que as duas primeiras se encontram dentro do núcleo e a última 
na parte externa, denominada eletrosfera. 
TABELA 1 – OS VALORES DE MASSA E CARGA ELÉTRICA DAS PARTICULAS ELEMENTARES
FONTE: Adaptado de Hironaka et al. (2012, p. 14) 
PARTÍCULA MASSA RELATIVA CARGA RELATIVA
PRÓTONS (P) 1 1
NÊUTRONS (N) 1 0
ELÉTRONS (E) 1/1840 -1
TÓPICO 2 | A ESTRUTURA DA MATÉRIA
23
Conforme trata Bushong (2010), no estudo da física nuclear, com o uso de 
aceleradores de partículas, já foram descobertas mais de 100 partículas subatômicas 
ou denominadas de subpartículas, podemos citar algumas: quarks, léptons, 
glúons, bósons, entre outras; vamos exemplificar uma aplicabilidade prática dessas 
subpartículas: os quarks que compõem os núcleons (prótons e nêutrons), são 
mantidos unidos por influência dos glúons (Figura 16). Apesar de relevante para 
o conhecimento do estudante da física aplicada à radiologia, as subpartículas têm 
pouca importância na aplicabilidade nesta área do diagnóstico por imagem.
FIGURA 16 – ILUSTRAÇÃO DEMONSTRANDO ALGUMAS SUBPARTÍCULAS
FONTE: <https://www.algosobre.com.br/images/stories/fisica/atomo01.gif>.
Acesso em: 25 de jun. 2019.
ATENCAO
As partículas elementares ou fundamentais são somente os prótons, 
nêutrons e elétrons.
As partículas elementares têm a extrema importância para caracterização 
de um átomo, pois, com base nestas partículas que será possível determinar o 
número atômico do elemento e seu número de massa.
• Número atômico (Z): é a quantidade de prótons presentes no núcleo de um 
átomo.
• Número de massa (A): é a soma da quantidade de prótons e a quantidade de 
nêutrons existentes no núcleo de um átomo.
UNIDADE 1 | CIÊNCIA RADIOLÓGICA
24
Para representação de átomo, foi convencionado que os números 
atômicos e de massa devem ser colocados junto com o seu símbolo, 
senso que o número atômico deve estar no canto inferior esquerdo 
e o número de massa, preferencialmente no canto superior esquerdo 
(AUGUSTO, 2009, p. 15).
Na tabela periódica, o símbolo de um elemento é formado pela primeira 
letra do seu nome em maiúsculo, se houver outro elemento com a mesma letra 
inicial, então deve ser usada a segunda letra de seu nome em minúsculo. Exemplo: 
o hidrogênio (H) e o Hélio (He).
Outra caracterização importante do átomo que é possível determinar 
observando a distribuição das partículas elementares é se estes são: isóbaros, isótonos 
ou isótopos. Sendo este último o mais importante com aplicações na radiologia 
diagnóstica e terapêutica, utilizados na medicina nuclear, radioterapia e PET/CT.
A seguir, será explicado cada um destes:
• Isóbaros: átomos que possuem a mesma massa atômica (A), e se diferem pelo 
número atômico (Z).
• Isótonos: átomos que possuem o mesmo número de nêutrons, e se diferem 
pelo número de massa (A) e número atômico (Z).
• Isótopos: átomos de um mesmo elemento químico que apresentam o mesmo 
número atômico (Z), mas diferem quando ao número de nêutrons. Ou seja, 
alteram sua massa durante o processo, mas preservam o número de prótons 
em função de possuírem o mesmo número atômico.
Prezado acadêmico, tratando das partículas elementares, até o momento você 
observou falarmos apenas dos prótons e dos nêutrons, a seguir vamos tratar agora 
dos elétrons e a distribuição eletrônica em suas camadas e subcamada da eletrosfera.
• Energia de ligação: existe uma força chamada de energia de ligação do elétron, 
oriunda do poder de atração e repulsão elétrica ocasionado pelo fato do núcleo 
ter carga positiva e o elétron carga negativa. Com base nisso, pode se afirmar, 
conforme postulado por Bohr em seus experimentos, que elétrons que ocupam 
órbitas mais internas, ou seja, mais próximos do núcleo, possuem maior energia 
de ligação. Já elétrons que estão mais afastados do núcleo, nas camadas mais 
externas, possuem menor energia de ligação. 
Para exemplificar e facilitar o entendimento, Tilly Júnior (2010) trata que 
a energia do elétron nas camadas K, a mais próxima, pode ser mensurada em 
kiloeletrovolt (keV), já nas camadas mais externas P e Q apenas em eletrovolt (eV).
TÓPICO 2 | A ESTRUTURA DA MATÉRIA
25
ATENCAO
O Sistema Internacional de Medidas preconiza que a energia seja expressa em 
Joules (J), mas no estudo da física das radiações é comum o uso dessa medida expressa em 
eletrovolt (eV). Não confundir com Kilovolt (kV) usado na técnica de exposição para realização 
de exames. Para conversão de Joule em eletrovolt, basta aplicar a constante: 1,602 x 10-19 J = 1eV.
• Distribuição eletrônica: a eletrosfera é dividida em sete camadas eletrônicas 
nomeadas a partir do núcleo do átomo, dividida em subníveis nos quais vamos 
encontrar distribuídos os elétrons. Todavia, não podem simplesmente serem 
largados na eletrosfera, pois existe uma regra, uma sequência a ser seguida. 
Visto que depende do número de elétrons que cada subnível pode armazenar.
As camadas são nomeadas de K, L, M, N, O, P e Q; já seus subníveis são 
nomeados pelas letras s, p, d e f. Quantos elétrons cabem em cada subnível? Vamos lá:
• Subnível s: 2 elétrons.
• Subnível p: 6 elétrons.
• Subnível d: 10 elétrons.
• Subnível f: 14 elétrons.
As camadas que vão de K até Q também podem ser representadas por 
números de 1 até 7 de acordo com seu nível de energia, sendo 1 para camada K 
de menor energia e o 7 para camada Q de maior energia.
ATENCAO
Não queremos que você, estudante de radiologia, se confunda! Por isso este 
ponto de atenção: veja bem, as camadas eletrônicas são nomeadas a partir do núcleo de 
acordo com seu nível de energia, ou seja, a de menor energia (1) fica mais próxima do núcleo 
e a de maior energia (7) mais afastada do núcleo. Porém, os elétrons nas camadas menos 
energéticas possuem maior energia de ligação; enquanto os elétrons nas camadas de maior 
energia, possuem menor energia de ligação. Ou seja, a energia da camada eletrônica é 
inversamente proporcional à energia de ligação do elétron no subnível desta camada.
Com base nos estudos de um americano, especialista em química quântica, 
chamado Linus Carl Pauling, é possível descrever a distribuição eletrônica em 
um diagrama denominado de Diagrama de Linus Pauling. Demonstrando que os 
elétrons são distribuídos nas camadas em ordem crescente de energia, conforme 
demonstram as linhas vermelhas (Figura 17).
UNIDADE 1 | CIÊNCIA RADIOLÓGICA
26
TABELA 2 – DEMONSTRAÇÃODA DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA
FONTE: O autor
Camadas Nível de Energia
Subníveis de Energia baseado no 
Diagrama de Linus Pauling
Número 
máximo 
de 
Elétrons 
por 
Camada
K 1 1s 2
L 2 2s 2p 8
M 3 3s 3p 3d 18
N 4 4s 4p 4d 4f 32
O 5 5s 5p 5d 5f 32
P 6 6s 6p 6d 18
Q 7 7s 7p 2
FIGURA 17 – DIAGRAMA DE LINUS PAULING
FONTE: <https://querobolsa.com.br/enem/quimica/distribuicao-eletronica>.
Acesso em: 25 de jun. 2019.
A tabela anterior nos permite visualizar a correlação das camadas, seus 
níveis de energia, os subníveis baseados no diagrama e o número máximo de 
elétrons que podem ser encontrados em cada camada. 
TÓPICO 2 | A ESTRUTURA DA MATÉRIA
27
NOTA
Tendo em vista tudo que foi exposto até aqui, determinaremos o conceito 
de um átomo como sendo a menor partícula da matéria, que tem todas as propriedades 
de um elemento e pode participar de reações químicas se arranjando com outros átomos 
formando moléculas.
Para finalizar esse conteúdo do Tópico 2, destacamos um dos postulados 
importantes de Bohr, com relação a posição do elétron em sua respectiva camada: 
quando um elétron está em uma camada permitida, ou seja, onde é o local dele, 
este se movimenta em movimento circular sem emitir qualquer tipo de energia. 
Porém, quando este muda de camada orbital causado por algum evento que 
produza a excitação nele, ao retornar para sua camada de origem, neste momento, 
passa a ser emissor momentâneo de energia eletromagnética.
Acadêmico, esse postulado será importante para entender a produção de raios 
X que veremos na próxima unidade deste livro didático.
ESTUDOS FU
TUROS
28
RESUMO DO TÓPICO 2
Neste tópico, você aprendeu que: 
• Os seres humanos, assim como tudo que nos cerca, são constituídos por 
matéria, que por sua vez, é composta por átomos.
• O átomo é a menor partícula da matéria, tem todas as propriedades de um 
elemento e pode participar de reações químicas se arranjando com outros 
átomos, formando as moléculas.
• Antes de conhecer o átomo, cientistas acreditavam que toda a matéria era 
originada da mistura dos elementos terra, água, ar e fogo.
• Existiram alguns modelos atômicos criados por alguns cientistas, mas o modelo 
adotado é o de Bohr.
• O modelo atômico de Dalton trouxe a premissa de que o átomo era pequeno, 
redondo, maciço, indivisível e indestrutível, como se fosse uma bola de bilhar.
• O modelo atômico de Thomson permitiu a descoberta do elétron, e que o átomo 
era eletricamente neutro. No seu modelo de “pudim de passas”, afirmou que o 
volume central era positivo e no entorno estavam espalhados os elétrons negativos.
• O modelo atômico de Rutherford permitiu a descoberta do núcleo do átomo, 
nessa teoria, Rutherford afirmava que o núcleo era muito pequeno, porém 
continha toda a massa do átomo. Já a eletrosfera onde orbitavam os elétrons era 
vazia e podia ser de 10.000 a 100.000 vezes maior que o núcleo. Foi o primeiro 
cientista a trazer o modelo similar à distribuição do sistema solar. Havia uma 
falha na teoria em algumas premissas de Rutherford que foram corrigidas por 
Niels Bohr, tornando o seu modelo mais adequado.
• As partículas elementares são os prótons, nêutrons e elétrons.
• Existem subpartículas como quarks, glúons, léptons, entre outras, porém tem 
pouca aplicabilidade na área do diagnóstico por imagem.
• Dentro do núcleo encontramos os prótons e nêutrons (também as subpartículas).
• A eletrosfera é dividida em sete camadas eletrônicas nomeadas a partir do 
núcleo do átomo, dividida em subníveis nos quais vamos encontrar distribuídos 
os elétrons.
• As camadas são nomeadas de K, L, M, N, O, P e Q, já seus subníveis são 
nomeados pelas letras s, p, d e f.
29
1 Com seu conhecimento sobre atomística, relacione o cientista com seus 
respectivos ensinamentos sobre a estrutura atômica que foram descritos ao 
longo dos anos. Após concluída a relação, assinale qual a alternativa CORRETA:
 
(1) John Dalton.
(2) Joseph Thomson.
(3) Ernest Rutherford.
(4) Niels Bohr.
( ) Disse que o átomo era maciço, indivisível e indestrutível.
( ) Modelo adotado como a melhor forma de explicar as interações atômicas 
e disse que possui orbitas com energias pré-determinadas e quantizadas.
( ) Definiu que o átomo é composto por núcleo e eletrosfera.
( ) Descobriu o elétron, consequentemente que havia eletricidade envolvida 
no estudo atômico.
a) ( ) 1, 2, 3 e 4.
b) ( ) 1, 4, 2 e 3.
c) ( ) 2, 4, 2 e 3.
d) ( ) 1, 4, 3 e 2.
e) ( ) 1, 3, 2 e 4.
2 Os seres humanos, assim como tudo que os cerca, são constituídos por 
matéria, ou seja, a combinação de um determinado conjunto de átomos 
denominado de moléculas. Neste contexto, assinale, a seguir, qual a 
alternativa que melhor define o conceito de átomo?
a) ( ) É a menor estrutura neutra da matéria capaz de tornar-se parte das 
reações químicas.
b) ( ) É a menor estrutura da matéria capaz de emitir radiação quando se 
encontra estável.
c) ( ) É o único elemento molecular que possui elétrons em seu núcleo, sendo 
que, conforme seu número atômico, poderá variar número de prótons, 
nêutrons e elétrons em sua composição, tornando-o sempre radioativo.
d) ( ) O átomo é uma partícula elementar que compõe qualquer tipo de 
matéria.
e) ( ) Os átomos são indivisíveis e indestrutíveis.
3 Segundo Bushong (2010), no estudo da física nuclear, com o uso de 
aceleradores de partículas, já foram descobertas mais de 100 partículas 
subatômicas ou denominadas de subpartículas, mas sabe-se que possuem 
pouca importância na física aplicada à radiologia. Por outro lado, as partículas 
elementares são de suma importância para o estudo do eletromagnetismo, 
consequentemente, para radiologia. Cite, a seguir, quais são as partículas 
elementares presentes em um átomo.
AUTOATIVIDADE
30
31
TÓPICO 3
ELETRICIDADE APLICADA À RADIOLOGIA
UNIDADE 1
1 INTRODUÇÃO
Caro acadêmico, para introduzir esse terceiro tópico, vamos começar com 
uma simples pergunta: Você consegue se imaginar vivendo sem eletricidade 
nos dias de hoje? Creio que não! Correto? Nos dias modernos em que vivemos, 
com a tecnologia que nos rodeia, é impossível imaginarmos a sobrevivência com 
qualidade sem a energia elétrica ao nosso alcance.
Basicamente, todos nossos eletroeletrônicos e eletrodomésticos trabalham 
com algum tipo de circuito elétrico, sendo alimentado por pilhas, baterias ou 
plugados diretamente na tomada para receber a corrente elétrica da distribuidora 
de eletricidade.
O estudo da eletricidade começou, aproximadamente, por volta de 500 
a.C., por um filósofo da Grécia Antiga chamado Thales de Mileto. Conforme 
Augusto (2009), há cerca de 2600 anos atrás, Mileto observava os primeiros 
fenômenos elétricos quando produzia atrito entre uma resina de âmbar (rica em 
elétrons) contra a lã de uma pele de carneiro. Após o atrito, ao aproximar o âmbar 
de objetos, percebeu que havia uma pequena atração de corpos leves.
Depois no ano de 1600 d.C. (século XVI), o médico inglês William Gilbert 
fez novos experimentos, percebeu que outras substâncias e objetos, que sofriam 
atrito com o âmbar, também podiam ser eletrizadas. O Dr. Gilbert descreveu uma 
característica para esses objetos chamando-os de elétricos.
Já observamos a importância da eletricidade nos experimentos que levaram 
Roentgen a descobrir os raios X, enquanto estudava um tubo de raios catódicos 
(feixe de elétrons). Neste tópico, você vai aprender os conceitos importantes de 
eletricidade que serão base para o entendimento da formação dos raios X no tubo, 
pois a energia utilizada para produzir as imagens, seja nos raios X convencionais, 
tomografia computadorizada, mamografia, entre outros, é a conversão de energia 
elétrica em energia eletromagnética.
2 ELETROSTÁTICA
A eletrostática é o estudo das cargas elétricas estacionárias, ou seja, 
aquelas que não estão em movimento. Portanto, só um momento: o que são 
cargas elétricas?
32
UNIDADE 1 | CIÊNCIA RADIOLÓGICA
É uma propriedade atribuída aos corpos que trocam forças elétricas 
(interações eletromagnéticas)denominada de carga elétrica, ou seja, a quantidade 
de eletricidade de um corpo. Sendo cargas positivas, representadas pelos prótons 
e, as cargas negativas, representadas pelos elétrons. 
A quantidade de eletricidade (carga) que possui um próton é de 1,6 x 
10-19 Coulomb (C), já a quantidade de eletricidade (carga) que possui um elétron 
é de -1,6 x 10-19 C. Com isso, percebe-se que próton e elétron possuem a mesma 
carga elétrica (quantidade de eletricidade), porém, com sinais opostos. Portanto, 
foi determinado a constante chamada de carga elementar sendo:
e = 1,6 x 10-19 C.
Vamos refletir! Será que o fato descrito a seguir já ocorreu com você 
alguma vez? Leia atentamente! 
Certa vez você estava caminhando tranquilamente e, de repente, ao tocar 
em algo metálico leva um choque. Isso pode acontecer ao abrir a porta de um 
carro, subir no ônibus, tocar em carrinhos de supermercado etc.; e você fica ali 
sem entender o porquê do fenômeno.
Todavia, de onde vem a eletricidade que ocasionou esse choque? A 
eletricidade está em toda a matéria, pois a matéria é composta por átomos e estes, 
por sua vez, possuem cargas elétricas (prótons + elétrons). Então, essa energia já 
estava ali no carro, ônibus e demais objetos que tocou, causada por algum tipo 
de atrito, até mesmo pelo ar. O que provavelmente aconteceu é que esse excesso 
de energia descarregou em você quando tocou no objeto metálico, pois tanto nós 
quanto os objetos metálicos somos considerados condutores, pelo fato de termos 
elétrons livres e em movimento na nossa composição atômica. Pois, se estivermos 
carregados com cargas positivas em excesso, ficamos eletrificados ao tocarmos 
em algo carregado negativamente, com excesso de elétrons (também eletrificado), 
as cargas irão se atrair e os elétrons vão passar pelo nosso corpo, sentimos isso na 
forma de um choque elétrico. Outro exemplo de eletrificação pode ser observado 
ao passar um pente no cabelo várias vezes e depois aproximá-lo de um pedaço 
pequeno de papel, passar uma régua em um agasalho de lã, entre outros, são 
experimentos que você pode ler a respeito na internet e reproduzir em casa, como 
uma forma lúdica de aprendizado.
O choque, aquela sensação sentida em choques elétricos de baixa 
intensidade, nada mais é que sentir a corrente elétrica passar em nosso corpo, o 
perigo é o aquecimento provocado pelos choques de alta intensidade que causam 
queimaduras e podem levar a morte. 
Segundo Bushong (2010), existem quatro Leis eletrostáticas que devem 
ser observadas:
TÓPICO 3 | ELETRICIDADE APLICADA À RADIOLOGIA
33
1- Cargas opostas se atraem e cargas iguais se repelem, ou seja, possuem força 
eletrostática. Isso ocasionado pela presença de campo elétrico presente nas 
cargas elétricas.
2- A magnitude da força eletrostática é dada pela Lei de Coulomb, que possui a 
seguinte premissa: a força eletrostática é diretamente proporcional a quantidade 
de cargas elétricas, por outro lado, inversamente proporcional ao quadrado da 
distância entre as cargas. Ou seja, a força de atração ou repulsão é bem forte 
quando as cargas estão perto e diminui à medida em que elas se afastam. 
3- A distribuição de cargas elétricas é uniforme em toda a superfície.
4- No caso de um condutor, as cargas elétricas estarão concentradas na superfície 
das curvaturas mais acentuadas, ou seja, em pontas salientes que tiver o 
condutor, como, por exemplo, no plug macho de uma extensão.
3 ELETRODINÂMICA
A eletrodinâmica é o estudo das cargas elétricas em movimento. A carga 
elétrica que se move é o elétron e para que isso ocorra é necessário aplicar um 
potencial elétrico, ou seja, uma tensão. Então, quando observamos o movimento 
de elétrons em um fio de cobre, depois de aplicada uma tensão, denominamos 
esse movimento de corrente elétrica ou eletricidade.
Um exemplo simples, para ilustrar um circuito elétrico, por onde passará a 
corrente elétrica é o uso de uma pilha, uma lâmpada, fio de cobre e um interruptor.
FIGURA 18 – ILUSTRAÇÃO DE UM CIRCUITO ELÉTRICO SIMPLES
FONTE: <http://dica.ufu.br/images/mostra/lamp.jpg>. Acesso em: 25 de jun. 2019.
Com a chave aberta, o circuito não funciona, pois a passagem de corrente 
da pilha para a lâmpada foi interrompida. Já quando apertamos o interruptor, 
fechando a chave, o circuito fecha e a corrente elétrica é conduzida até a lâmpada 
fazendo com que esta funcione. 
pilha pilha
chave aberta
(não há corrente) chave fechada
lâmpada apagada lâmpada acessa
34
UNIDADE 1 | CIÊNCIA RADIOLÓGICA
Segundo Bushong (2010), em 1970, Benjamin Franklin fez suas primeiras 
experiências com descargas elétricas de raios, oriundos das tempestades, 
empinando uma pipa com objetos metálicos condutores. Após as pesquisas, 
descreveu que as cargas elétricas positivas se movimentaram pelo fio da pipa. 
Por não se conhecer, naquela época, o modelo atômico de hoje, os físicos ainda 
não trabalhavam com o conceito de movimentação do elétron, assim foi criado, 
equivocadamente, uma convenção: a corrente elétrica se escoa por um fio, como 
um “fluido elétrico” que sai pelo polo positivo e retornava pelo negativo.
Após descoberto o átomo e tudo que já discutimos até então, foi percebido 
que quando se aplicava uma força capaz de arrancar os elétrons das camadas mais 
externa do átomo, chamada tensão, os elétrons são arrancados e atraídos, se movendo 
do polo negativo para o polo positivo, ou seja, conclui-se que quem se movimenta 
são as cargas negativas, dando origem ao conceito de sentido real da corrente.
4 CONCEITOS IMPORTANTES EM ELETRICIDADE
Prezado acadêmico de radiologia, a seguir vamos expor alguns itens 
cujo conceito é fundamental para que tenha uma boa compreensão do estudo da 
eletricidade.
• Material condutor: são materiais que possuem cargas elétricas livres em sua 
composição e permitem a movimentação fácil dessas cargas. São exemplos de 
materiais condutores: os metais, principalmente o cobre, o ouro e a água.
• Sistema eletricamente isolado: são sistemas que não permitem a troca de 
cargas elétricas entre o corpo do sistema e corpos externos a este. Mantendo, 
assim, a soma das cargas elétricas constante, em outras palavras, não permite 
o movimento dos elétrons por esse material. Vidro, borracha, argila, entre 
outros, são exemplos de materiais isolantes que podem revestir circuitos 
elétricos, evitando a troca de cargas com o meio externo. Para facilitar o seu 
entendimento, alguns exemplos de circuitos elétricos isolados são: televisão, 
secador de cabelo, ferro elétrico, celulares, lâmpadas etc.
• Corpo neutro x corpo eletrificado: um corpo está eletricamente neutro quando 
a soma de suas cargas elétricas é nula, ou seja, quando o número de prótons é 
igual ao número de elétrons. Um corpo está eletrificado quando a soma de suas 
cargas elétricas não é nula, ou seja, quando o número de prótons é diferente do 
número de elétrons. Para isso o corpo ganha ou perde elétrons.
• Corrente alternada x corrente contínua: como vimos anteriormente, existe o 
sentido convencional da corrente, do positivo para o negativo e o sentido real da 
corrente, do negativo para o positivo. Então, conforme Nobrega (2006), toda vez 
que o fluxo de cargas elétricas se mantiver em um único sentido, é denominado 
de corrente contínua, padrão este, utilizado em pilhas e baterias, cujo campo 
elétrico permanece inalterado no tempo. Já quando o fluxo de cargas elétricas 
varia periodicamente o seu sentido, fazendo com que o campo elétrico mude de 
forma periódica no tempo, então, denominamos de corrente alternada, padrão 
utilizado pelas companhias distribuidoras de energia elétrica.
TÓPICO 3 | ELETRICIDADE APLICADA À RADIOLOGIA
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Importante lembrar que nossos equipamentos na radiologia necessitam 
de corrente contínua para produzir os raios X.
• Intensidade de corrente elétrica: é determinada quando for possível mensurar 
a quantidade de corrente elétrica que está passando por um fio condutor em 
um determinado espaço de tempo. É medida em ampere (A) e, para medi-la,