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APS - UNIP -RAIO X

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Atividades Práticas Supervisionadas
Adaptação – Ciclo Básico
Raios-X e Suas Aplicações na Ciência e Tecnologia
Nome: Carlos Eduardo Simplicio de Moura
RA: T9889D-8	Turma: EM8P
Sumário
I. Introdução aos Raios-X	2
II. Revisão Bibliográfica	5
III. Aplicação na Ciência e Tecnologia	12
IV. Impactos Produzidos na Sociedade	18
V. Efeito do Trabalho na Formação do Aluno	22
VI. Conclusão	24
VII. Bibliografia	25
I. Introdução aos Raios-X
Em 1995 foram comemorados 100 anos do descobrimento dos raios-X por Wilhelm Konrad Roentgen (1845-1923), físico alemão, o que foi um dos marcos na história da ciência.
A descoberta dos raios-X foi um acidente acometido pelo físico, em 1895. Roentgen fez essa descoberta enquanto fazia uma experiência em seu laboratório com feixes de elétrons em um tubo de descarga de gás.
O físico percebeu que uma tela fluorescente em seu laboratório começava a brilhar quando o feixe de elétrons era ligado. Somente essa reação não era tão surpreendente: material fluorescente normalmente brilha ao reagir com radiação eletromagnética; mas o tubo de Roentgen estava rodeado com papelão grosso e preto. Roentgen supôs que isso bloquearia a maior parte da radiação, então colocou vários objetos entre o tubo e a tela ainda brilhava.
Finalmente, ele colocou sua mão na frente do tubo e viu a silhueta de seus ossos projetada na tela fluorescente. Com isso, ele descobriu os raios-X e uma das suas aplicações mais importantes
A extraordinária descoberta de Roentgen possibilitou um dos maiores avanços na história humana. A tecnologia dos raios-X permite que os médicos vejam através dos tecidos humanos e examinem, com extrema facilidade, ossos quebrados, cavidades e objetos que foram engolidos. Procedimentos com raios-X modificados podem ser usados para examinar tecidos mais moles, como os pulmões, os vasos sanguíneos ou os intestinos. 
Além da inegável importância na medicina, na tecnologia e na pesquisa científica atual, a descoberta dos raios-X tem uma história repleta de fatos curiosos e interessantes, e que demonstram a enorme perspicácia de Roentgen. Por exemplo, Crookes chegou a queixar-se da fábrica de insumos fotográficos Ilford, por lhe enviar papéis "velados". Esses papéis, protegidos contra a luz, eram geralmente colocados próximos aos seus tubos de raios catódicos, e os raios-X ali produzidos (ainda não descobertos) os velavam. Outros físicos observaram esse "fenômeno" dos papéis velados, mas jamais o relacionaram com o fato de estarem próximos aos tubos de raios catódicos. Mais curioso e intrigante é o fato de que Lenard "tropeçou" nos raios-X antes de Roentgen, mas não percebeu. Assim, parece que não foi apenas o acaso que favoreceu Roentgen. A descoberta dos raios-X estava a ponto de ser descoberta, mas precisava de alguém suficientemente sutil para identificar seu aspecto iconoclástico. 
Logo que os raios-X foram descobertos, pouco se sabia a respeito da sua constituição. No início do século XX foram encontradas evidências experimentais de que os raios-X seriam constituídos por partículas. No entanto, e para a surpresa da comunidade científica, Walther Friedrich e Paul Knipping realizaram um experimento em 1912, no qual conseguiram fazer um feixe de raios-X atravessar um cristal, produzindo interferência da mesma forma que acontece com a luz. Isto fez com que os raios-X passassem a ser considerados como ondas eletromagnéticas. 
Porém, por volta de 1920 foram realizados outros experimentos, que apontavam para um comportamento corpuscular dos raios-X.
O físico Louis de Broglie tentou resolver este aparente conflito no comportamento dos raios-X. Combinando as equações de Planck e de Einstein (E = h.ν = m.c²), chegou a conclusão de que "tudo o que é dotado de energia vibra, e há uma onda associada a qualquer coisa que tenha massa".
Os raios-X são emissões eletromagnéticas de natureza semelhante à luz visível. Seu comprimento de onda vai de 0,05 ângström (5 pm) até dezenas de angstrons (1 nm).
A energia dos fótons é de ordem do keV (kilo elétron-volt), entre alguns keV e algumas centenas de keV. A geração desta energia eletromagnética se deve à transição de elétrons nos átomos, ou da desaceleração de partículas carregadas.
O uso dos raios-X possibilitou um grande impulso nas técnicas de diagnose, devido a uma de suas características: a de poder penetrar nos materiais. 
Na biologia e medicina, permite observar os órgãos internos sem que se tenha que fazer uma cirurgia no paciente. 
Na indústria podemos citar a irradiação de alimentos por raios-X para prolongar o período de conservação, e a análise de estruturas de engenharia, como determinar trincas internas ao concreto, entre outras. 
Nas ciências em geral, auxilia a entender como os átomos e moléculas estão ligadas, o que tem ajudado muito o desenvolvimento dos dispositivos eletrônicos, aplicados amplamente em computadores e nos mais variados aparelhos eletrônicos. Ainda há outras aplicações como em máquinas de raios-X em aeroportos, monitoração ambiental, terapias entre outras aplicações.
Os raios-X propagam-se à velocidade da luz, e como qualquer radiação eletromagnética estão sujeitos aos fenômenos de refração, difração, reflexão, polarização, interferência e atenuação. Sua penetrância nos materiais é relevante, pois todas as substâncias são transparentes aos raios-X em maior ou menor grau.
Em algumas substâncias como compostos de cálcio e platinocianeto de bário, os raios-X geram luminescência. Esta radiação ioniza os gases por onde passa. A exemplo da luz visível, não é desviado pela ação de campos elétricos ou magnéticos. Desloca-se em linha reta, sensibiliza filmes fotográficos, além de descarregar os objetos carregados eletricamente, qualquer que seja a polaridade, sendo que a característica de descarregar eletricamente os objetos não foi totalmente confirmada.
Todavia, as mais conhecidas referências a essa descoberta tendem a minimizar o mérito do seu autor, enfatizando o aspecto fortuito da observação. Essa visão distorcida que se tem do trabalho de Roentgen só é eliminada quando se toma conhecimento dos seus relatos. 
Com 50 anos de idade na época da descoberta dos raios-X, e menos de 50 trabalhos publicados, Roentgen tinha como temas prediletos as propriedades físicas dos cristais e a física aplicada, em 1878 apresentou um alarme para telefone, e em 1879, um barômetro aneróide. Sobre os raios-X publicou apenas três trabalhos, e ao final da sua vida não chegou a ultrapassar a marca dos 60. 
Para um detentor do Prêmio Nobel de Física, esta é uma quantidade relativamente inexpressiva. Essa "pequena" produção talvez seja conseqüência do seu rigoroso critério de avaliação dos resultados obtidos. Pelo que se sabe, ele era tão cuidadoso, que jamais teve de revisar os resultados publicados. 
II. Revisão Bibliográfica
Raios-X
A descoberta do Raio-X é resultante dos progressos feitos na tecnologia do vácuo em meados de 1985, quando em laboratórios eram conduzidas experiências sobre descargas elétricas através de gases no vácuo, criados por bombas primitivas como a bobina de Ruhmkorff, que se tratava de um transformador em que a corrente no enrolamento primário era repentinamente interrompida, gerando uma voltagem elevada no enrolamento secundário, a qual lançava uma centelha no ar. O enrolamento servia para suprir as válvulas ou tubos de descarga de eletricidade.
O intuito destas pesquisas era de reproduzir, com ondas eletromagnéticas, todos os fenômenos da óptica. (SAGRE, 1980)
Em 1985 Wilhelm Conrad Röntgen trabalhava em uma válvula Hittorf que tinha coberto totalmente com uma cartolina negra. A sala estava totalmente escura. A certa distância da válvula havia uma folha de papel, usada como tela, tratada com platinocianeto de bário. Após alguns testes Röntgen deixou sua mão escorregar em frente à válvula e viu os ossos de sua mão sendo refletido na tela. Assim se descobria o Raio-X. Em 1902 Röntgen foi laureado com o primeiro Premio Nobel de Física. (SAGRE, 1980)
Raios-X podem ser produzidos quando elétrons são aceleradosem direção a um alvo metálico. O choque do feixe de elétrons (que saem do catodo com energia de dezenas de KeV) com o anodo (alvo) produz dois tipos de raios-X. Um deles constitui o espectro contínuo, e resulta da desaceleração do elétron durante a penetração no anodo. O outro tipo é o raio-X característico do material do anodo. Assim, cada espectro de raios-X é a superposição de um espectro contínuo e de uma série de linhas espectrais características do anodo.
O uso dos raios-X possibilitou um grande impulso nas técnicas de diagnose, devido a uma de suas características: a de poder penetrar nos materiais. Na biologia e medicina, permite observar os órgãos internos sem que se tenha fazer uma cirurgia no paciente. Na indústria podemos citar a irradiação de alimentos por raios-X para prolongar o período de conservação, e a análise de estruturas de engenharia, como determinar trincas internas ao concreto, entre outras. Nas ciências, entre outras coisas, auxilia a entender como os átomos e moléculas estão ligadas, o que tem ajudado muito o desenvolvimento dos dispositivos eletrônicos, aplicados amplamente em computadores e nos mais variados aparelhos eletrônicos. Ainda há outras aplicações como em máquinas de raios-X em aeroportos, monitoração ambiental, terapias, etc. (KAKUNO, 2012)
Raios-X e Tomografia Computadorizada - TC
A Tomografia Computadorizada, ou simplesmente TC, foi desenvolvida em 1970 por dois pesquisadores. Um deles foi o engenheiro britânico Godfrey Hounsfield e o outro o físico sul africano Allan M. Cormack. O primeiro aparelho de TC foi construído na Inglaterra por Godfrey Newbold Hounsfield tendo uma repercussão tão grande no mundo da medicina que rendeu a ele o prêmio Nobel de medicina em 1979. A TC revolucionou a radiologia médica, por possibilitar a obtenção de imagens radiológicas detalhadas e acuradas. 
De maneira geral, as tomografias podem ser classificadas em dois tipos: tomografia convencional e tomografia computadorizada. Esta última pode ser classificada de acordo com o formato do feixe de raios-X utilizado: tomografia computadorizada de feixe em leque (Fan-Beam Computed Tomography) e tomografia computadorizada volumétrica de feixe cônico (Cone Beam Computed Tomography) (SCARFE, 2006).
O princípio da TCX (Tomografia Computadorizada por Raios-X) é a medida da atenuação (coeficiente de atenuação linear) dos raios-X que atravessam o corpo.
Durante a exposição, os raios-X interagem com o corpo e sofrem atenuações. A intensidade dos raios-X que saem do corpo, a cada ângulo em uma determinada fatia, são lidos pelos sensores e transformados em sinais elétricos que são enviados ao computador. Softwares fazem a leitura desses dados de uma determinada fatia e, por meio de cálculos matemáticos, “remonta” essas múltiplas projeções de uma fatia e as transforma numa matriz de imagem composta por blocos individuais chamados voxels (volume elements), cuja face é um quadrado denominado pixel (Picture element), aos quais são atribuídas coordenadas espaciais nos três planos do espaço e valores na escala de cinza de Hounsfield, dependendo do nível de atenuação sofrido pelos raios-X que passaram pela área do corpo correspondente a eles. (SOARES, DAVID, DAVID, MORAES, FILHO, 2012)
A escala de cinzas de Hounsfield é composta por unidades denominadas de unidades de Hounsfield (un). A densidade de cada voxel depende da quantidade de atenuação sofrida pelos raios-X que atravessaram a área correspondente a esse voxel. (SOARES, DAVID, DAVID, MORAES, FILHO, 2012)
Tomografia Computadorizada e Medicina
Na Odontologia, a TC pode ser empregada na avaliação e acompanhamento em Implantodontia, pois fornece com precisão e sem nenhum grau de ampliação medidas nos três planos do espaço, além de ser possível avaliar a qualidade do tecido ósseo. É indicada também na avaliação, localização e delimitação das áreas patológicas, diagnósticos das fraturas na cabeça e pescoço, como técnica de localização de dentes inclusos ou corpos estranhos e no diagnóstico de fraturas radiculares. Pode ser também empregada no diagnóstico cefalométrico tridimensional em Ortodontia e Ortopedia facial. (SOARES, DAVID, DAVID, MORAES, FILHO, 2012)
Na medicina a TC é largamente utilizada para determinar o estágio do câncer e seu progresso. Também é útil para investigar dor abdominal aguda. Pedras nos rins, apendicite, pancreatite, diverticulite, aneurisma da aorta abdominal e obstrução dos intestinos são condições imediatamente diagnosticadas com tomografia computadorizada. Para a avaliação do pélvis, a tomografia computadorizada têm aplicações limitadas, mas pode ser usada como parte do rastreamento abdominal para tumores e para estimar a magnitude de fraturas.
Tomografia Computadorizada e Aplicação na Indústria
O método da transmissão de raios-X e raios gama é uma ferramenta útil, pois permite caracterizar vários aspectos físicos dos materiais, tais como: densidade, perfis espacial e temporal da umidade, porosidade de materiais amorfos e distribuição espacial dos poros (Pottker e Appoloni, 2004).
Vaz (1989), utilizando um tomógrafo computadorizado de resolução milimétrica no estudo da compactação de solos, causada pela ação de máquinas agrícolas, detectou pequenas variações na densidade em camadas da ordem de milímetros.
Pedrotti (1996) comparou a tomografia computadorizada ao método do anel volumétrico para determinação da densidade do solo, a fim de avaliar a compactação de um solo cultivado em diferentes sistemas de manejo.
Esse método apresentou vantagens, possibilitando o detalhamento da variação da
densidade ao longo do perfil, enquanto o anel volumétrico expressou um valor médio pouco representativo.
Na indústria do petróleo, mais especificamente no estudo do fluxo de fluidos em
reservatórios formados em rochas inconsolidadas (arenitos), a dificuldade em se estudar as interações rocha-fluido em meios porosos opacos (testemunhos de reservatórios, corpos-de-prova de arenitos, inconsolidados), durante a perfuração e completação de poços de petróleo, gerou a busca por métodos não convencionais de análise, onde fosse possível a visualização interna das interações físicas ao longo do tempo.
A utilização da técnica de TC neste segmento industrial visa desde auxiliar um programa de amostragem de testemunhos, passando por estudos de mecânica das rochas, caracterização mineralógica, até estudos de fluxos multifásicos. Os recentes esforços no desenvolvimento da TC aplicada a essa área, têm sido dirigidos principalmente para o estudo da interação rocha-fluido na visualização das zonas invadidas por componentes particulados (material obturante) provenientes do fluido de perfuração.
Raio-X e sua Aplicação na Segurança
Atualmente máquinas de raios-X vem sendo largamente utilizadas em aeroportos para a verificação de materiais perigosos, armas, explosivos, transporte de materiais orgânicos e inorgânicos em um dado passageiro, bagagem ou carga. (NORMAN, 1998)
A máquina usada nos aeroportos normalmente é baseada em um sistema de raio-X de dupla energia. Esse sistema possui uma única fonte de raios-X que emite os raios, em um padrão de 140 a 160kilovolt peak (KVP). O KVP se refere ao nível de penetração de um raio-X. Quanto maior o KVP, mais fundo o raio-X penetra.
Já que matérias diferentes absorvem os raios-X em níveis diferentes, a imagem no monitor permite que o operador veja distintamente os objetos dentro da sua bolsa. Cada um tem uma coloração característica no monitor, conforme o nível de intensidade de energia que passa por eles. Os objetos são representados numa destas 3 principais categorias: orgânicos, inorgânicos e metais.
Nos Estados Unidos, a maior parte dos aeroportos tem um tomógrafo computadorizado - CT scanner. Trata-se de um tubo oco que cerca a sua bagagem. O mecanismo de raio-X gira lentamente a sua volta, bombardeando-a com raio-X e registrando a informação resultante. O CT scanner usa toda essa informação para criar um tomograma(camada) bem detalhado de sua bagagem. Assim, é capaz de calcular a massae densidade de cada objeto dentro de sua mala. Se a massa/densidade de algum se enquadrar numa avaliação de material de risco, o CT scanner alerta ao operador quanto à existência de um objeto possivelmente perigoso. Além da bagagem dos passageiros, a maior parte dos aviões leva uma enorme carga. Todo esse volume deve ser verificado antes de embarcar no avião. A maioria dos aeroportos contam com sistemas de raio-X fixos que podem escanear uma plataforma de carga em busca de algum item suspeito de uma só vez ou sistema de raio-X móvel, onde um grande caminhão carrega um sistema completo de escaneamento de raios-X. O caminhão se move lentamente ao lado de um outro que está parado para escanear o conteúdo deste, em busca de itens suspeitos.
Mecanismos de raio-X se tornaram grandes aliados das corporações quando se trata de segurança.
Raios-X e Pesquisas Cientificas
Os raios-X são empregados nas mais variadas linhas de pesquisa, sendo algumas delas: a difratometria de raios-X, responsável pela análise da estrutura e constituição de muitas substâncias químicas complexas, possibilitando a identificação da composição mineralógica da amostra, e a fluorescência de raios-X, possibilitando a determinação da composição química de elementos presentes em amostras, permitindo uma análise qualitativa e principalmente quantitativa. (MAXIMILIANO, 2002)
A fluorescência de raios-X (XRF – X-Ray Fluorescence) é uma técnica analítica multielementar e não destrutiva usada para obter informações qualitativas e quantitativas da composição elementar das amostras. Esta metodologia está baseada na produção e detecção de raios-X característicos emitidos pelos elementos constituintes da amostra quando irradiada com elétrons, prótons, raios-X ou gama com energias apropriadas.
A XRF basicamente divide-se em duas variantes analíticas distintas: a baseada na dispersão por comprimento de onda (WDXRF), existente em mais de 15.000 laboratórios no mundo, e a dispersão por energia (EDXRF), em 3.000 laboratórios (IAEA, 1999). 
A WDXRF desenvolveu-se nos meados da década de 60, enquanto que a EDXRF dez anos após, com o surgimento dos detectores semicondutores de silício e germânio. As sub variantes da técnica EDXRF, além da convencional, são: a fluorescência de raios-X por reflexão total (TXRF –Total Reflection X-Ray Fluorescence), possuindo vantagens como quantidades diminutas das amostras (da ordem de 5 ml) e menores valores de limites de detecção em relação à EDXRF convencional; a micro flúor essência de raios-X (m-XRF), sendo a única a fornecer informações sobre a distribuição elementar na amostra. Nestas técnicas e variantes, normalmente se utiliza raios-X de elementos alvo (Mo, Rh, etc.) de um tubo de raios-X, e mais recentemente raios-X da luz síncrotron.
III. Aplicação na Ciência e Tecnologia
Na Medicina, as aplicações da radiação são feitas em um campo genericamente denominado Radiologia, que por sua vez compreende a radioterapia, a radiologia diagnostica e a medicina nuclear. 
Radioterapia
A radioterapia utiliza radiação no tratamento de tumores, principalmente os malignos, e baseia-se na destruição de tumor pela absorção de energia da radiação. O princípio básico utilizado maximiza o dano no tumor e minimiza o dano em tecidos vizinhos normais, o que se consegue irradiando o tumor de várias direções. Quanto mais profundo o tumor, mais energética deve ser a radiação a ser utilizada. Tubos de raios-X convencionais podem ser utilizados no tratamento do câncer de pele. A chamada bomba de cobalto nada mais é que uma fonte radioativa de cobalto-60, utilizada para tratar câncer de órgãos mais profundos. As fontes de césio-137, do tipo que causou o acidente de Goiânia, já foram bastante utilizadas na radioterapia, mas estão sendo desativadas pois a energia da radiação gama emitia pelo césio-137 é relativamente baixa. A nova geração de aparelhos de radioterapia são os aceleradores lineares. Eles aceleram elétrons até uma energia de 22 MeV, que, ao incidirem em um alvo, produzem raios-X com energia bem mais alta que os raios gama do césio-137 e mesmo do cobalto-60 e são, hoje em dia, bastante utilizados na terapia de tumores de órgãos mais profundos como o pulmão, a bexiga, o útero etc. Na radioterapia, a dose total absorvida pelo tumor varia de 7 a 70 Gy, dependendo do tipo do tumor. Graças à radioterapia, muitas pessoas com câncer são curadas hoje em dia, ou se não, têm a qualidade de vida melhorada durante o tempo que lhes resta de vida.
Radiologia Diagnóstica
A radiologia diagnostica consiste na utilização de um feixe de raios-X para a obtenção de imagens do interior do corpo em uma chapa fotográfica, ou em uma tela fluoroscópica, ou ainda em uma tela de TV. O médico, ao examinar uma chapa, pode verificar as estruturas anatômicas do paciente e descobrir a existência de qualquer anormalidade. Essas imagens podem ser tanto estáticas quanto dinâmicas, vistas na TV em exames, por exemplo, de cateterismo para verificar o funcionamento cardíaco.
Em uma radiografia convencional, as imagens de todos os órgãos são superpostas e projetadas no plano do filme. As estruturas normais podem mascarar ou interferir na imagem de tumores ou regiões anormais. Além disso, enquanto a distinção entre o ar, o tecido mole e o osso pode ser feita facilmente em uma chapa fotográfica, o mesmo não ocorre entre os tecidos normais e anormais que apresentam uma pequena diferença na absorção de raios-X. para visualizar alguns órgãos do corpo é necessário injetar ou inserir o que se chama contraste, que pode absorver mais ou menos raios-X, e é usado como contraste em pneumoencefalograma e pneumopelvigrafia. Compostos de iodo são injetados no fluxo sanguíneo para se obterem imagens de artérias e compostos de bário são tomados para radiografar o trato gastrintestinal, esôfago e estômago. Logicamente esses contrastes não são e não se tornam radioativos.
A tomografia computadorizada causou uma grande revolução na área de radiologia diagnostica desde a descoberta dos raios-X. Ela foi desenvolvida comercialmente a partir de 1972 pela firma inglesa EMI e faz a reconstrução tridimensional da imagem por computação, possibilitando a visualização de uma fatia do corpo, sem a superposição de órgãos. É como se agente fizesse, por exemplo, um corte transversal em uma parte do corpo em pé e o visse de cima. Esse sistema produz imagens com detalhes que não são visualizados em uma chapa convencional de raios-X. Detetores de estado sólido substituem as chapas fotográficas em tomógrafos, mas a radiação utilizada ainda é a X.
Medicina Nuclear
A Medicina nuclear usa radionuclídeos e técnicas da Física nuclear na diagnose, tratamento e estudo de doenças. A principal diferença entre o uso de raios-X e o de radionuclídeos na diagnose está no tipo de informação obtida. No primeiro caso, a informação está mais relacionada com a anatomia e no segundo caso com o metabolismo e a fisiologia. Para o mapeamento da tireoide, por exemplo, os radionuclídeos mais usados são o iodo-131 e o iodo-123 na forma de iodeto de sódio. Os mapas podem fornecer informações sobre o funcionamento da tireoide, seja ela hiper, normal ou hipofuncionante, além de detectar tumores.
Com o desenvolvimento de aceleradores nucleares como o ciclotron, e de reatores nucleares, radionuclídeos artificiais têm sido produzidos e um grande número deles é usado na marcação de compostos para estudos biológicos, bioquímicos e médicos. Muitos produtos do ciclotron possuem meia-vida física curta e são de grande interesse biológico, pois acarretam uma dose baixa no paciente. Entretanto, a possibilidade de utilizar radionuclídeos de meia-vida requer a instalação do ciclotron dentro das dependências do próprio hospital. É o caso do oxigênio-15, nitrogênio-13, carbono-11 e flúor-18, com meias-vidas físicas respectivas de aproximadamente 2, 10, 20 e 110 min. Os radionuclídeos que emitam pósitron são utilizados também na obtenção de imagens com a técnica da tomografia por emissão de pósitron (PET). Para o estudo do metabolismoda glucose, por exemplo, incorpora-se o flúor-18 essa molécula. Mapeamentos das áreas cerebrais são feitos com essa substância que se concentra na região de maior atividade cerebral. Dessa forma é até possível delimitar regiões cerebrais para cada idioma conhecido pelo paciente e até a zona de ideogramas das línguas japonesa e chinesa.
A dose de radiação devida a um exame de Medicina nuclear, geralmente, não é uniforme no corpo todo, uma vez que os radionuclídeos possuem tendência de se concentrar em certos órgãos. E é quase impossível medir a dose em cada órgão de uma pessoa.
Uma outra aplicação da Medicina nuclear é na terapia de certos tipos de tumores que usa, justamente, a propriedade que certos tipos de tumores possuem de se acumular em determinados tecidos. É o caso do uso de iodo-131 na terapia de tumores malignos da tireoide. Após a eliminação do tumor cirurgicamente, faz-se o mapeamento de todo o corpo para verifica a existência de metástases, que são células tumorais espalhadas pelo corpo. Em caso positivo, é administrado o iodo-131, com atividade bem maior que a usada para mapeamento, agora para fins terapêuticos.
Raios-X e Suas Aplicações na Indústria 
Na indústria, as aplicações da radiação são utilizadas no exame de fraturas de peças, condições de fundição, além de outros empregos correlatos. Nos laboratórios de análises físico-químicas os raios-X têm largo espectro de utilização.
Uma das maiores aplicações da Radiologia Industrial, são dirigidas ao processo de qualidade em produtos e materiais.
 
Esses processos são realizados pelos Ensaios não Destrutivos (END), são técnicas utilizadas na inspeção de materiais e equipamentos, que investigam a sanidade do material sem, contudo destruí-lo ou introduzir quaisquer alterações em suas características. Um dos ensaios mais importantes para a documentação da qualidade de produto inspecionado pode se dar à radiografia, por meio do raio-X ou gama, pois ela representa a “Imagem” interna da peça inspecionada, o que nenhum outro ensaio não destrutível é capaz de fazer.
 
Usados principalmente nas indústrias de petróleo e petroquímica, geração de energia para inspeção principalmente de soldas e fundidos, automobilísticas, siderúrgica, naval, aeronáutica e ainda na indústria bélica para inspeção de explosivos, armamento e mísseis.
 
A Radiologia Industrial é uma modalidade que se aplica para diversos fins entre elas, Irradiação de alimentos, eliminação de bactérias e microrganismos em cosméticos, embalagens, ervas medicinais, produtos farmacêuticos e produtos médicos hospitalares descartáveis, no setor geológico utiliza-se irradiação no beneficiamento de pedras preciosas acelerando seu processo de envelhecimento no qual se estivessem na natureza levariam centenas anos até virarem pedras preciosas, na indústria de bebidas à fonte Amerício-241 garante que as latinhas de cerveja e refrigerantes cheguem ate nos consumidores nos níveis corretos, na indústria de papel que opera com medidas padronizadas, e com as técnicas nucleares garantem que todas as folhas tenham a mesma gramatura, e em museus e bibliotecas também utilizam a irradiação em obras de arte e livros, com o propósito de preservação e conservação.
Na segurança, as aplicações da radiação são utilizadas para detectar substâncias proibidas, como explosivos e drogas, existem três equipamentos básicos: detector de metais, raios-X e detector de traços, que indica vestígios de explosivos e drogas no corpo e nas roupas dos passageiros. Este último aparelho é a mais nova arma dos grandes aeroportos. 
Em cada lado do portal há uma bobina de fios de cobre. Em um dos lados (A) ela está ligada na corrente elétrica, que liga e desliga 60 vezes por segundo. Cada vez que ela liga, forma-se um pulso eletromagnético, que induz a formação de outro pulso no lado (B) oposto. 
O campo eletromagnético induzido na bobina do lado B gera uma corrente elétrica nos fios de cobre. Quando alguém atravessa o portal carregando um objeto metálico, ele interfere no campo eletromagnético e, consequentemente, na corrente do lado B. Os fios de cobre do lado B estão conectados em um equipamento sonoro, abastecido pela corrente elétrica, que pulsa 60 vezes por segundo. Se em um dos pulsos a corrente se altera (pela presença do metal), o aparelho percebe a mudança e apita. Os raios-X são partículas com um alto grau de energia, capaz de atravessar qualquer material orgânico e vários materiais mistos (parte orgânico, parte inorgânico). O aparelho do aeroporto emite dois feixes de raios-X, finos o suficiente para "fatiar" os objetos em um ângulo que permita a leitura de objetos sobrepostos.
A intensidade com que os raios-X atravessam cada objeto depende do material de que ele é feito. Materiais orgânicos deixam passar praticamente toda a radiação, enquanto os metálicos bloqueiam a maior parte dela. Essa radiação é medida por duas camadas de receptores.
Depois de passar pelos objetos, as radiações de diferentes intensidades chegam aos receptores da primeira camada. A radiação fraca (bloqueada por algum objeto) é captada por ela, mas não passa do filtro de cobre que separa as camadas 1 e 2. Já a radiação forte atravessa o filtro de cobre e chega aos receptores da segunda camada. O computador interpreta os dados recebidos pelos receptores de 1 e 2. Se a radiação não chegou nem à camada 1, significa que há um metal na mala. Chegou-se à camada 1, mas não a 2, há um material misto. Chegou-se à camada 2, é orgânico. O computador pinta os objetos com cores diferentes, de acordo com o material.
IV. Impactos Produzidos na Sociedade
A utilização dos raios-X vem ganhando um grande reconhecimento em diversos setores de trabalho. Áreas como saúde, segurança e identificação de materiais vem usando métodos de radiação que além de mais práticos, são mais viáveis, pois facilita no tempo de diagnóstico de problemas relacionados tanto a saúde e segurança, bem como em problemas relacionados a defeitos de fabricação de produtos na indústria.
Sua utilização, inclusive, ocorre na identificação de obras falsas e estudos históricos através de obras de arte antigas. 
Porém, a sua exposição acarreta em consequências nocivas a vida, já que seus raios podem ocasionar doenças degenerativas.
Medicina
Com a descoberta dos raios-X, a medicina pôde avançar de forma incontestável. Atualmente máquinas de raios-X são ferramentas fundamentais para precisões em pesquisas cientificas, diagnósticos de fraturas, tumores, doenças ósseas entre outras análises de órgãos internos em todo o mundo. Os raios-X também são utilizados em terapias sobre pequenas áreas do corpo por um curto intervalo de tempo para tratamentos de tumores malignos que muitas vezes são tão eficientes acreditando-se mesmo na sua cura.
Indústrias
O desenvolvimento da tecnologia e estudos acerca dos raios-X impactaram de forma positiva diversas aeras da indústria, podendo hoje ser aplicado em operações de detecção de pequenos defeitos e minúsculas fundições, em indústrias madeireiras, laboratórios físico-químicos, na indústria petrolífera, agrária, entre inúmeras outras.
Podemos citar um exemplo deste impacto na indústria madeireira. A utilização dos raios-X permitiu o desenvolvimento de madeiras do tipo MDF (fibras de média densidade), a qual foi fabricada em condições experimentais de laboratório onde seus perfis de densidades foram determinados pela técnica de desintometria de raios-X, permitindo identificar painéis com densidades aparentes resultando na similaridade das condições de prensagem dos colchões de fibra. 
Assim, é nítido que a aplicação dos raios-X na indústria melhora os processos produtivos e contribuem com o avanço no desenvolvimento de novos produtos.
Identificações de obras de arte falsas
Hoje a tecnologia nos permite utilizar raios-X até em análises de obras de arte. É possível reconhecer a época em que um quadro foi pintado, a composição de suas cores e até existência de retoques no decorrer dos anos, inclusive conferir possíveis falsificações. Isso tudo, de forma nãodestrutiva, pois o aparelho de radiação é posto a certa distância do objeto artístico.
A vantagem é que inúmeros dados podem ser estudados a partir de uma obra. Como estudos biológicos, minerais, estudando todo um período histórico.
O uso dos raios-X impactou de forma positiva o mercado de artes, pois este é um método preciso e rápido, inclusive, portátil, o que facilita muito na análise de obras de artes que não precisam ser enviadas a laboratórios específicos para estudo. Ainda, para se locomover uma obra é necessário criar uma estratégia de segurança no transporte o que acaba sendo caro. Com a máquina de raios-X o trabalho se torna mais viável.
Segurança em Aeroportos
Já sabemos que os raios-X são partículas com alto grau de energia de ionização capaz de atravessar qualquer material orgânico. 
Os raios-X de aeroportos emitem dois feixes de raios-X capazes de “fatiar” os objetos permitindo sua leitura e identificação. Materiais metálicos bloqueiam boa parte da passagem dos raios-X por serem menos eletronegativos, gerando radiações fracas que serão detectadas pela máquina de segurança da qual o objeto está sendo analisado.
A utilização dos raios-X e, aeroportos vem sendo vista de forma positiva pela sociedade uma vez contribui com a segurança dos seus usuários.
Impactos negativos causados pelo uso dos raios-X
Apesar do extraordinário avanço que o raio-X trouxe a medicina, é importante lembrar os efeitos somáticos que ele traz.
Vermelhidão na pele, queimaduras, mutações dos ácidos nucléicos e até mesmo leucemia, são algumas das suas malévolas conseqüências. Isso ocorre porque raios-X são radiações ionizantes. Uma luz normal não consegue atingir um átomo de forma significativa por não ser tão eletronegativo ou positivo. Já os raios-X são capazes de expulsarem elétrons de outros átomos formando íons (átomos eletricamente carregados positivamente ou negativamente). Por conseguinte, esses átomos procurarão elétrons para criarem novas ligações iônicas. 
Dependendo da carga elétrica do íon, uma reação química anormal pode ocorrer dentro das células quebrando, por exemplo, as cadeias de DNA, gerando mutações, e conseqüentemente aparecimento de câncer. Se a mutação ocorrer em órgãos reprodutores, pode haver defeito de nascença nos indivíduos em questão. Quando há morte de várias células, desenvolvem-se, por conseqüência, várias doenças. 
V. Efeito do Trabalho na Formação do Aluno
O estudo sobre raios-X impactou diretamente e de forma positiva nossa formação, uma vez que nos permitiu entender melhor o seu funcionamento e a sua aplicação nas áreas de interesse de atuação profissional: construção civil, indústria, medicina, agropecuária, laboratórios, segurança do trabalho, entre outras.
Em sua aplicação na medicina, verificamos o quão importante é a atuação de Engenheiros de Segurança do Trabalho nesta área, uma vez que cabe a eles a tarefa de avaliar os riscos ocupacionais gerados pela exposição a raios-X no local de trabalho. Atualmente o CNEN – Comissão Nacional de Energia Nuclear, responsável por propor medidas necessárias à orientação da Política Nacional de Energia Nuclear, possui diretrizes aplicadas ao uso dos raios-X, bem como estabelece requisitos para adoção de medidas de proteção contra a radiação. O laudo do Engenheiro irá estabelecer se a exposição a este agente em locais de trabalho dá direito ou não ao adicional de insalubridade (direito concedido a trabalhadores que são expostos a agentes nocivos à saúde - há três graus: mínimo, que dá adicional de 10%, médio (20%) e máximo (40%) sobre o salário base). O Engenheiro de Segurança ainda pode propor em seu lado a adoção de medidas de controles para mitigar ou neutralizar a exposição a este agente, seja pelo uso de EPC – Equipamentos de Proteção Coletiva ou EPIs – Equipamentos de Proteção Individual.
O desenvolvimento do raio-X se tornou grande aliado das indústrias e empresas em todos os ramos de atuação. Na construção civil, é possível aplicar esta tecnologia na identificação de fissuras, localização de tubulações danificadas, análise estruturais, etc., o que diminui o tempo e custo de manutenções, por exemplo. Nas indústrias os raios-X podem ser utilizados para identificação de problemas em máquinas, aumentando a eficiência das equipes técnicas na análise e resolução de problemas mecânicos, bem como em análises físico-químicas de produtos em geral por engenheiros.
 
Entendemos que o raio-X é um bem fundamental em todas as aeras de interesse de atuação, pois é nítido que seu uso auxilia e facilita a realização de tarefas que sem este equipamento poderiam ser demoradas e caras. Assim, em um futuro breve como engenheiros, dependendo da área de atuação, sabemos que poderemos contar com o auxílio dos equipamentos raios-X, uma vez que este trabalho nos permitiu entender sua importância e suas aplicações na ciência e tecnologia.
VI. Conclusão
O progresso da ciência e tecnologia ao longo dos últimos séculos nos levou a descoberta dos raios-X, descoberta esta que teve um papel importante no desenvolvimento da medicina, tecnologia e da sociedade.
Como estudado ao longo deste trabalho os mecanismos de raios-X se tornaram um grande aliado da raça humano no estudo e combate de doenças, na segurança pública e privada e no âmbito da indústria, no que se refere a estudos agrônomos, prolíficos, manutenção de equipamentos, entre outros, quando utilizado de forma correta e segura.
Contudo, como visto anteriormente, sem os devidos controles os raios-X podem ser prejudiciais à saúde, causando desde danos a pele até doenças cromossomática.
Portanto, fica claro e certo que o raio-X se tornou uma tecnologia aliada à sociedade, que contribui positivamente em todo seu campo de aplicação.
VII. Bibliografia
SEGRE, Emílio – Dos Raios-X aos Quarks. Editora Universidade de Brasília 1980.
NOBREGA, Almir Inácio - Tomografia Computadorizada. ATHENEU RIO 2005.
PEDROTTI, A. Avaliação da compactação de um planossolo submetido a diferentes sistemas de cultivo. 1996. Dissertação (Mestrado em Agronomia) - Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 1996.
VAZ, C. M. P. Tomografia computadorizada aplicada a estudos de compactação de solos. 1989. Dissertação (Mestrado em Solos e Nutrição de Plantas) - Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, Piracicaba, 1989.
http://pt.wikipedia.org/wiki/Tomografia_axial_computadorizada. Acesso em 18 de abril de 2012.
http://pt.wikipedia.org/wiki/Tomografia_computadorizada. Acesso em 18 de abril de 2012.
Norman Ashford, H. P. Martin Stanton, Clifton A. Moore. Airport operations. [S.l.]: McGraw-Hill Professional, 1998.
INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY. Industrial and environmental applications of nuclear analytical techniques. Vienna: IAEA, 1999. (TECDOC, 1121).
http://www.unicaradiologia.com.br/artigo_001_tomografia_Conebeam.pdf, por SOARES, Milton Gonçalves; TANAKA, Jefferson Luis Oshiro; DAVID, Sandra Maria Nobre; DAVID, Antonio Francisco; MORAES, Mari Eli Leonelli; FILHO, Edmundo. Acesso em 18 de abril de 2012.
http://www.con.ufrj.br/DScTeses/Joao%20Ribeiro/TESEPDF/TESE%20DOUT2-REVIS%C7OBIBLIOGR%B5FICA.pdf. Acesso em 02 de maio de 2012.
http://www.copacabanarunners.net/tomografia.html. Acesso em 14 de abril de 2012.
http://fisica.ufpr.br/lorxi/raiox.htm. Acesso em 25 de abril de 2012.
http://www.if.ufrgs.br/tex/fis142/fismod/mod05/m_s01.html. Acesso em 25 de abril de 2012.
MAXILIANO, RICHARD MAXIMILIANO DA CUNHA E SILVA. Disponível em http://www.fisica.uel.br/gfna/richard.pdf. Acesso em 05 de junho de 2012.
POTTKER, W.E.; APPOLONI, C.R. Medida da porosidade de materiais amorfos por transmissão de raios gama. Acesso em 25 de abril de 2012. Disponível em www.fisica.uel.br.
http://www.con.ufrj.br/DScTeses/Joao%20Ribeiro/TESEPDF/TESE%20DOUT2-REVIS%C7OBIBLIOGR%B5FICA.pdf. Acesso em 01 de maio de 2012.
SCARFE W. C.; FARMAN A. G. iVISION INSTALLATION AND USE INSTRUCTIONS. Diagnostic Maxillo-Facial Imaging University Associates.
University of Louisville School of Dentistry. Louisville KY, 2006.
http://viagem.hsw.uol.com.br/seguranca-nos-aeroportos.htm.Acesso em 05 de junho de 2012.
http://fisica.ufpr.br/lorxi/raiox.htm, por Kakuno, Edson M.. Acesso em 27 de abril de 2012.
http://pt.wikipedia.org/wiki/Raios_X. Acesso em 03 de maio de 2012.
http://www.if.ufrgs.br/tex/fis142/fismod/mod06/m_s01.html. Acesso em 30 de abril de 2012.
http://ciencia.hsw.uol.com.br/raios-x.htm. Acesso em 03 de maio de 2012.
http://fisica.ufpr.br/lorxi/raiox.htm. Acesso em 30 de abril de 2012.
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