Proteção 1 - Aula Detectores, Radiobiologia e Radioproteção

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Profa. Emily Coelho 
E-mail: emilyccsantos@gmail.com 
 
CENTRO DE ENSINO E TECNOLOGIA DE ARAÇATUBA 
mailto:emilyccsantos@gmail.com
Parte I: 
 
DETECTORES DE RADIAÇÃO 
QUESTÃO 
 Como a radiação não pode ser vista, cheirada ou provada, como os 
técnicos detectam radiação ionizante? 
 
A) Olham para os sinais de radiação para indicar a presença de radiação 
ionizante. 
B) Dependem de instrumentos para indicar a presença de radiação 
ionizante. 
C) Não há como detectar radiação ionizante. 
D) É um jogo de adivinhação. É naturalmente assumido que qualquer 
instalação de radiação terá sempre exposição à radiação. 
 
INTRODUÇÃO 
• Detector de radiação é um equipamento que 
detecta e/ou mede a presença da radiação. 
 
• Convertem a energia da radiação em um sinal 
que pode ser medido ou avaliado. 
Detector 
Radiação Sinal 
Grandeza 
TIPOS DE DETECTORES DE RADIAÇÃO 
• Contador: o detector conta o número de interações e 
o sinal apenas informa a presença da radiação no 
local. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Contador Geiger-Muller 
TIPOS DE DETECTORES DE RADIAÇÃO 
• Dosímetros: o sinal representa a dose 
absorvida pelo detector. 
Dosímetro termoluminescente 
CARACTERÍSTICAS DOS DETECTORES 
• Sensibilidade: é dada pela menor quantidade 
possível de detecção. 
 
• Exatidão: avalia o quanto a resposta do 
detector se aproxima do valor verdadeiro da 
grandeza. 
 
• Repetibilidade: grau de concordância entre os 
valores obtidos pelo detector. 
 
CARACTERÍSTICAS DOS DETECTORES 
CARACTERÍSTICAS DOS DETECTORES 
• Questão: Acerca dos detectores de radiação, analise as afirmativas. 
 
I. É um dispositivo que, colocado em um meio onde exista um campo de radiação, é 
capaz de indicar a sua presença. 
 II. Estabilidade refere‐se à aptidão do instrumento em conservar constante suas 
características de medição ao longo do tempo. 
III. Repetibilidade refere‐se ao grau de concordância dos resultados obtidos . 
 
Está(ão) correta(s) a(s) afirmativa(s) 
A) I, II e III. 
B) B) I, apenas. 
C) C) I e II, apenas. 
D) D) I e III, apenas. 
E) E) II e III, apenas. 
DETECTORES A GÁS 
• Constituídos de um catodo e um anodo. 
 
• Entre o catodo e o anodo existe um gás 
isolante elétrico e eles são mantidos a uma 
alta diferença de potencial elétrico (ddp). 
 
• A ddp alta tem como função dirigir as cargas 
liberadas no gás aos eletrodos. 
 
 
DETECTORES A GÁS 
DETECTORES A GÁS 
DETECTORES A GÁS 
Questão: Os detectores preenchidos com gás 
funcionam com base no princípio de que, 
quando a radiação passa pelo ar ou por um 
gás específico, ocorre a ionização das 
moléculas no ar. 
 
A) Verdade 
B) Falso 
DETECTORES A GÁS 
• Questão: O lado positivo do detector 
preenchido com gás é chamado de cátodo. 
 
A) Verdade 
B) Falso 
 
 
DETECTORES A GÁS 
• Questão: Em detectores preenchidos com gás, como é 
formada uma corrente que vai para o detector? 
 
A) Os elétrons livres são atraídos para o ânodo, são coletados 
e formam uma pequena corrente nos fios indo para o 
detector. 
B) As cargas positivas são coletadas pelo ânodo que, em 
seguida, forma uma corrente nos fios que vai para o 
detector. 
C) Os elétrons livres viajam para o cátodo e são coletados 
para criar uma pequena corrente. 
D) A corrente já existe no detector. 
 
DETECTORES A GÁS 
• Os três tipos de detectores a gás empregados 
nas áreas de Física das Radiações, Nuclear e 
Partículas, são: 
Geiger Muller 
CÂMARA DE IONIZAÇÃO 
• Aplicando ddp nos eletrodos do detector 
(entre 50 e 200 V), as cargas formadas migram 
para os polos (CORRENTE ELÉTRICA). 
 
• A corrente elétrica é lida por um eletrômetro. 
 
CÂMARA DE IONIZAÇÃO 
• Principais características 
–Resposta depende do tipo de radiação. 
–Positivo: estável, resultados confiáveis, boa 
duração. 
–Negativo: preço elevado e quantidade de 
volumes. 
• Radioterapia: volume pequeno. 
• Radiodiagnóstico: volume maior. 
CÂMARA DE IONIZAÇÃO 
CÂMARA DE IONIZAÇÃO 
CÂMARA DE IONIZAÇÃO 
CONTADOR PROPORCIONAL 
• Câmara de ionização com maior ddp entre os 
eletrodos (voltagens de 250 a 600 V). 
 
• Os elétrodos liberados pela passagem da 
radiação são acelerados até o anodo com 
energia suficiente para ionizar outros átomos 
(AVALANCHE DE IONIZAÇÕES). 
• Principais características 
–O sinal elétrico produzido é proporcional à 
energia da radiação incidente. 
 
–Positivo: capaz de identificar 
radionuclídeos. 
 
–Negativo: alto custo. 
CONTADOR PROPORCIONAL 
CONTADOR PROPORCIONAL 
CONTADOR GEIGER-MULLER 
• Utiliza uma alta tensão (entre 800 e 1000 V) que 
ioniza todas as moléculas do gás. 
 
• Enquanto dura a descarga, o detector fica “cego” 
a outros estímulos (TEMPO MORTO). 
 
• Limitações: tempo de resposta longo, não 
distingue tipo ou energia de radiação 
 
• Positivo: robusto e fácil de usar. 
 
CONTADOR GEIGER-MULLER 
CONTADOR GEIGER-MULLER 
CONTADOR GEIGER-MULLER 
• Questão: Os detectores Geiger Müller foram 
introduzidos em 1928 e, devido a simplicidade, 
baixo custo, facilidade de operação e 
manutenção, são utilizados até hoje. O 
funcionamento deste tipo de detector 
fundamenta‐se pela: 
 
A) cintilação. D) termoluminescência. 
B) fluorescência. E) deposição de íons prata. 
C) ionização dos gases. 
• Termoluminescência: propriedade que alguns 
materiais têm de emitir luz visível quando são 
aquecidos, caso tenham sido irradiados antes. 
 
• A quantidade de luz é proporcional à dose 
absorvida pelo material termoluminescente, o 
que torna possível o seu uso como dosímetro. 
DETECTORES TERMOLUMINESCENTES 
(TLD) 
DETECTORES TERMOLUMINESCENTES 
(TLD) 
• São cristais de fluoreto de lítio, sulfato de cálcio e 
outros. 
 
• O dosímetro é utilizado por um mês e devolvido ao 
laboratório de dosimetria para leitura. 
 
• Vantagens: 
– Pequeno tamanho 
– Podem ser reutilizados 
 
 
DETECTORES TERMOLUMINESCENTES 
(TLD) 
DETECTORES TERMOLUMINESCENTES 
(TLD) 
• Questão: Nos serviços de radiodiagnóstico, todo indivíduo ocupacionalmente 
exposto deve ser monitorado por dosímetros individuais, que têm como finalidade 
determinar o nível de doses de radiação recebida pelo usuário como decorrência 
de seu trabalho. Os dosímetros termoluminescentes são cristais com propriedades 
termoluminescentes, que, quando aquecidos a uma determinada temperatura, 
emitem luz ultravioleta de intensidade proporcional à dose da radiação que incidiu 
sobre eles. Em relação a dosímetros TLD pessoais utilizados nos serviços de 
radiodiagnóstico médico e odontológico, a grandeza medida para corpo inteiro é 
denominada: 
 
A) dose equivalente. 
B) dose ambiental. 
C) taxa de exposição. 
D) dose efetiva. 
E) dose absorvida. 
 
RELATÓRIO DE DOSE 
Parte II: 
 
RADIOBIOLOGIA 
Efeitos biológicos das radiações 
ionizantes 
• A radiação ionizante perde energia quando 
atravessa um meio (ionização). 
 
– O que acontece quando o meio que a radiação 
ionizante atravessa é um organismo vivo? 
 
– Quais as consequências desta deposição no 
corpo? 
 
 
Os estágios da ação 
• A interação da radiação com a matéria segue uma 
sequência de estágios. 
– Estágio físico: dura cerca de 10-15 s. Ocorrem ionizações 
dos átomos de moléculas. 
 
– Estágio físico-químico: dura cerca de 10-6 s. Ocorrem 
quebras das ligações químicas da molécula. 
 
– Estágio químico: dura poucos segundos: os fragmentos da 
molécula se ligam a outras moléculas. 
 
– Estágio biológico: dura dias, semanas ou anos. Surgem 
alterações morfológicas e/ou funcionais dos órgãos. 
 
 
Efeitos biológicos das radiações nos 
seres vivos 
• Classificação dos efeitos biológicos das 
radiações ionizantes 
 
 
 
Mecanismo Natureza 
Mecanismos de ação das radiações 
• Mecanismo direto: a 
radiação age 
diretamente nas 
moléculas importantes,como as de DNA. 
 
• Mecanismo indireto: a 
radiação age na 
molécula de água 
(radiólise da água). 
Reações teciduais 
• São observadas quando uma dose alta de radiação causa a 
morte celular de um número muito grande de células de um 
tecido ou órgão. 
 
• São caracterizados por um limiar de dose, abaixo do qual não 
ocorre o efeito. 
 
• O tecido ou órgão perde a sua função ou seu funcionamento fica 
prejudicado. 
 
 
• Geralmente altas doses de radiação acontecem somente em 
acidentes ou em radioterapia. 
 
Reações teciduais 
• Reações teciduais imediatas: surgem pouco 
tempo depois da exposição (algumas horas ou 
semanas). 
 
– Exemplos: eritema (queimadura) da pele 
Mucosite (inflamação da mucosa do 
trato gastrointestinal) 
escamação da epiderme 
 
Reações teciduais 
• Reações teciduais imediatas 
 
 
Reações teciduais 
• Reações teciduais tardias: surgem vários 
meses ou mesmo alguns anos após a 
exposição à radiação ionizante. 
 
– Exemplo: desmielinização 
necrose 
vasculopatia (danos nos vasos 
sanguíneos) 
catarata 
 
 
 
Reações teciduais 
• Reações teciduais tardias 
 
 
Reações teciduais 
• Limiar de dose 
 
 
 
 
 
 
 
– Para doses com irradiação do corpo inteiro de 3,0 a 
5,0 Gy as reações teciduais são letais. 
 
 
Órgão/tecido Dose (Gy) Efeito biológico 
Cristalino 0,5 a 2,0 Opacificação detectável 
Pele 5,0 Eritema 
Gônadas 0,15 Esterilidade temporária 
Gônadas 5,0 Esterilidade permanente 
Reações teciduais 
• Questão: como não ocorrem as reações 
teciduais? 
 
(a) Dependem de altas taxas de exposição. 
(b) Nos descendentes do individuo irradiado. 
(c) Depois de anos de exposição. 
(d) Podem ocorrer dias após a exposição. 
 
Efeitos estocásticos 
• Podem ser causados por quaisquer doses, 
porém a probabilidade de sua ocorrência nas 
células é muito baixa para doses baixas. 
 
– Efeito cancerígeno: o câncer incide nas células da 
pessoa que recebeu radiação. 
 
– Efeito hereditário: pode ser repassado aos 
descendentes da pessoa irradiada. 
Efeitos estocásticos 
• Efeitos estocásticos cancerígenos 
– Até a dose de radiação ambiental pode causar câncer. 
 
– Quanto maior for a dose, maior será a chance de 
ocorrência dos efeitos estocásticos. 
 
– Quanto menor é a idade da pessoa exposta, maior é o 
risco de ter câncer. 
 
– São sempre tardios (vários anos). 
 
 
 
Efeitos estocásticos 
• Tempo de latência: período entre exposição à 
radiação e a detecção de câncer. 
 
 
 
 
 
 
 
 
* Sobreviventes de Hiroshima e Nagasaki 
Efeitos estocásticos 
• Tecidos mais sensíveis à indução de câncer 
– Tireoide infantil 
– Mama feminina 
– Medula óssea 
 
• Menos sensíveis 
– Tecido muscular 
– Tecido conectivo 
Efeitos estocásticos 
• Efeitos estocásticos hereditários 
 
– São provocados pela irradiação de óvulos ou 
espermatozoides. 
 
– Afetam os descendentes da pessoa irradiada. 
 
– Exemplos: mutações genéticas 
malformações 
 
 
 
Efeitos estocásticos 
• Efeitos estocásticos hereditários 
 
 
 
Efeitos estocásticos 
• Efeitos estocásticos hereditários 
 
 
 
Efeitos estocásticos 
• Questão: os efeitos estocásticos da radiação: 
 
(a) Não dependem da radiação ionizante. 
(b) Necessitam de um limiar de dose. 
(c) Não dependem da radiação de fundo. 
(d) Não necessitam de uma dose limiar. 
 
Risco fetal 
• O risco fetal para mulheres grávidas expostas 
à radiação depende do período de gestação 
em que ocorreu a exposição. 
 
 
Tempo de exposição Tipo de resposta 
0-2 semanas Aborto espontâneo 
2-10 semanas Anormalidades congênitas 
2-15 semanas Retardo mental 
0-9 meses Doença maligna 
0-9 meses Crescimento e desenvolvimento 
prejudicados 
0-9 meses Mutação genética 
• Questão: Correlacione às colunas em relação aos efeitos 
estocásticos (E) e reações teciduais (T). 
 
( ) Morte celular. 
( ) Não apresenta limiar de dose. Dano pode ser causado por uma 
dose mínima de radiação (sendo acumulada ao longo do 
tempo). 
( ) Efeitos genéticos ou hereditários 
( ) A gravidade do dano está diretamente relacionada com o 
aumento da dose. 
( ) Probabilidade de ocorrência em função da dose com longo 
período de latência. 
( ) Câncer sólido e leucemia. 
( ) Anemia, esterilidade e catarata. 
 
Parte III: 
 
RADIOPROTEÇÃO 
PROTEÇÃO RADIOLÓGICA 
• Conjunto de medidas necessárias para que as 
atividades que utilizam radiações ionizantes 
sejam adotadas em benefício da sociedade. 
 
• Considera-se a proteção dos trabalhadores, do 
público, do paciente e do meio ambiente. 
PRINCÍPIOS BÁSICOS DE PROTEÇÃO 
RADIOLÓGICA 
• Não se pratica proteção radiológica com 
qualidade sem que se faça uso destes 
princípios concomitantemente. 
– Princípio da justificação 
– Princípio da otimização 
– Princípio da limitação de dose 
JUSTIFICAÇÃO 
• É enunciado da seguinte maneira pela Comissão 
Nacional de Energia Nuclear (CNEN): 
 
“Nenhuma prática ou fonte associada a essa prática será 
aceita pela CNEN, a não ser que a prática produza 
benefícios, para os indivíduos expostos ou para a sociedade, 
suficientes para compensar o detrimento correspondente, 
tendo-se em conta fatores sociais e econômicos, assim como 
outros fatores pertinentes.” 
 
• Ou seja, para que um determinado uso de radiação 
ionizante seja justificável, os benefícios devem superar 
os malefícios. 
 
 
JUSTIFICAÇÃO 
• É justificável a utilização de materiais 
radioativos luminescentes em brinquedos? 
 
JUSTIFICAÇÃO 
• Um determinado paciente é encaminhado por 
um médico para a realização de um exame 
diagnóstico. O médico pode solicitar, para obter a 
mesma informação, um exame de ressonância 
magnética ou um exame de tomografia 
computadorizada. Neste caso, qual dos dois 
exames ele deve indicar? 
 
• E se o plano de saúde do paciente não 
contemplar o exame de ressonância magnética? 
 
 
OTIMIZAÇÃO 
• É enunciado da seguinte maneira pela CNEN: 
 
“Em relação às exposições causadas por uma 
determinada fonte associada a uma prática, salvo no 
caso das exposições médicas, a proteção radiológica 
deve ser otimizada de forma que a magnitude das doses 
individuais, o número de pessoas expostas e a 
probabilidade de ocorrência de exposições mantenham-
se tão baixas quanto razoavelmente exequível, tendo em 
conta os fatores econômicos e sociais.” 
 
OTIMIZAÇÃO 
• A proteção radiológica é otimizada 
quando as exposições empregam a menor 
dose possível de radiação, sem que isso 
implique na perda de qualidade de 
imagem. 
 
• E como se faz isso? 
OTIMIZAÇÃO 
• Utilização de filtros para a redução de dose. 
 
 
OTIMIZAÇÃO 
• A colimação minimiza a dose no paciente. 
LIMITAÇÃO DE DOSE 
• Os limites de dose foram estabelecidos para 
evitar a ocorrência de reações teciduais e 
minimizar as probabilidades de ocorrência de 
efeitos estocásticos. 
 
• Os limites de dose, tanto para trabalhadores 
com radiação quanto para indivíduos do 
público, devem ser respeitados. 
 
LIMITAÇÃO DE DOSE 
• Norma CNEN 3.01 de 2011: 
 
 
FATORES DE PROTEÇÃO RADIOLÓGICA 
• Direcionam as ações para diminuir as doses de 
radiação recebidas. 
 
TEMPO DE EXPOSIÇÃO 
• Quanto menor o tempo de exposição à 
radiação ionizante, menor será a dose 
recebida. 
 
• A redução do tempo de exposição ao mínimo 
necessário é a maneira mais prática para se 
reduzir a exposição à radiação ionizante. 
 
DISTÂNCIA 
• Quanto mais distante da fonte de radiação, 
menor a intensidade do feixe. 
 
• A intensidade de radiação (I) é proporcional 
ao inverso do quadrado da distância (d) entre 
o ponto e a fonte. 
BLINDAGEM 
• Proteção individual 
• Blindagem para pacientes 
• Blindagem das áreas 
BLINDAGEM 
• Proteção individual 
 
– Óculos de chumbo 
– Protetor de tireóide 
– Avental de chumbo 
– Saiote de chumbo 
– Uso de dosímetro pessoal (por cima do avental de 
chumbo) 
 
BLINDAGEM 
BLINDAGEM 
• Proteçãopara pacientes 
 
– A proteção dos pacientes através do uso de 
acessórios blindados é obrigatória. 
– O protetor de gônadas e saiotes 
plumbíferos devem ser utilizados em 
pacientes submetidos aos raios X. 
 
BLINDAGEM 
• Blindagem das áreas 
 
– As barreiras de proteção radiológica devem ser 
calculadas inicialmente para a exposição primária 
do feixe de radiação, da radiação espalhada e da 
radiação de fuga. 
 
– As salas de raios X devem ser blindadas com 
chumbo ou equivalente em barita. 
 
BLINDAGEM