Radioisótopos aplicados à farmácia - resumo

Prévia do material em texto

Radioisótopos Aplicados à Farmácia 
Sumário 
Introdução à física nuclear .........................................1 
Reações nucleares e desintegrações radioativas ........3 
Desintegração radioativa ...........................................5 
Interações da radiação com a matéria e efeitos 
biológicos das radiações ionizantes ............................6 
Medidas da radioatividade .........................................8 
Produção de Radioisótopos ........................................9 
 
Introdução à física nuclear 
 
Histórico 
 1896 – Descoberta da atividade de sais de 
urânio. Em um experimento uma chapa 
fotográfica recebe uma espécie de energia 
espontaneamente de sais de urânio. 
 1898 – Marie Curie estudou a atividade de 
sais de urânio em outros materiais. 
Descoberta do elemento rádio e polônio a 
partir do minério pechblenda. 
 1910 – Ernest Rutterfort identifica natureza 
das radiações, criando o modelo planetário do 
átomo. 
 1913 – A radiação começa a ser utilizada para 
o tratamento de várias doenças. Diminuição 
de tumores com o rádio para o tratamento de 
câncer. 
 1920 a 1940 – Irene Curie descobre formas de 
produzir átomos radioativos, dentre estes o 
³²P utilizado para tratar leucemia, e oI 
radioativo utilizado em estudos fisiológicos da 
tireoide. Surgimento dos primeiros cíclotrons 
(aceleradores de partículas para produzir 
isótopos artificiais). 
 1941 – ¹³¹I começa a ser utilizado para tratar 
doenças da tireoide. 
 1942 – Primeira reação em cadeia no Projeto 
Manhattan para produção de bombas 
atômicas. 
 1945 – Primeiro teste nuclear no Novo 
México,, segundo teste nuclear Hiroshima 
“Little Boy”, terceiro teste nuclear em 
Nagazaki “fat man”. 
 1950 - Utilização de radiofármacos, 
desenvolvimento do gerador de TC, e 
surgimento da gama-câmara. 
 Anos 60 – Utilização de radioisótopos para 
diagnóstico. Surgimento de técnicas de 
imagens. 
 Anos 70 – Aumento da especificidade 
diagnóstica, surgimento da medicina nuclear 
como especialidade. 
 Anos 80 até o momento – Radiofármacos 
mais específicos, técnicas de imagem com 
excelente resolução e novas modalidades 
terapêuticas. 
 
Aplicações dos radioisótopos 
 Esterilização e descontaminação. 
 Produção de radiofármacos 
 
Núcleo Atômico, Notação e Forças Nucleares 
 
Modelos Atômicos 
 A palavra átomo foi utilizada pela primeira vez 
por Demócrito que acreditava que tais partículas 
eram indivisíveis e apresentava a menor porção da 
matéria possível. 
 Dalton (1803) – Propôs o modelo “bola de 
bilhar”, onde a matéria formada por 
partículas pequenas chamadas de átomos, 
esferas maciças indestrutíveis e 
intransformáveis. Átomos que possuem 
mesmas propriedades (tamanho, massa e 
forma) constituem o mesmo elemento 
químico. 
 Thomsom (1887) – Proposta do modelo 
pudim de passas, o átomo seria uma esfera 
maciça e positiva com as cargas negativas 
distribuídas ao acaso na esfera, com 
quantidade de cargas e positivas seriam 
iguais. 
 Rutherford (1911) – Proposta do modelo 
planetário a partir do experimento no qual o 
cientista bombardeou uma fina lâmina de 
ouro, com partículas alfa emitidas pelo 
polônio, para a visualização do desvio das 
partículas provocado pelo choque com cargas 
 
Natalia Petry 
positivas. A maioria das partículas alfa 
passava pela lâmina sem sofrer desvios 
(eletrosfera), outras não atravessavam por 
encontrar barreiras (núcleo), e algumas 
sofrem desvios pela lâmina de ouro 
apresentar regiões com a mesma carga 
(núcleo positivo). Rutherford não conseguiu 
explicar como os átomos eram estáveis. 
 Niehls Bohr (1885-1962) – Elétrons descrevem 
1ºórbitas circulares estacionárias ao redor do 
núcleo, sem emitirem nem absorverem 
energia (camadas de valência); 
2º Fornecendo energia elétrica ao átomo, um 
ou mais elétrons absorvem energia e saltam 
para níveis mais afastados do núcleo, ao 
retornarem devolvem a energia recebida em 
forma de luz. 
 James Chadwick (1932) – Descoberta de 
nêutrons no núcleo, e que o número de 
prótons é igual o número de elétrons. 
 Heisenberg – O princípio da incerteza de 
Heisenberg diz que é impossível determinar 
com precisão a posição e a velocidade de um 
elétron no mesmo instante, apenas o orbital 
que é a região onde é mais provável de 
encontrar um elétron. 
 
O átomo 
 O átomo é a menor 
entidade constituinte da 
matéria que preserva suas 
propriedades químicas. Os 
elétrons com carga negativa 
giram em torno de um 
núcleo carregado 
positivamente. Este núcleo é 
formado por nucleons 
(prótons + nêutrons) unidos por forças nucleares. 
Número atômico (Z): Número de prótons (p) no 
núcleo. 
Número de massa (A): Numero de prótons (p) + 
Número de nêutrons (n) 
 
IsóbAros: átomos com massa (A) igual, mas número 
atômico (Z) diferente. 
IsótoNos: átomos com número de nêutrons (N) igual, 
mas número atômico (Z) e número de massa (A) 
diferente. 
IsótoPos/ Nuclídeos: número de prótons (P/ Z) igual, 
mas massa (A) diferente. É o mesmo elementro 
químico. 
 
 A massa atômica é a massa em relação ao 
carbono-12 (1/12 da massa do Carbono-12), e é a 
medida ponderada da massa dos seus isótopos 
estáveis. A massa do próton é 1,0073u e do nêutron 
1,0087 nêutrons, porém quando calculamos a massa 
experimentalmente ela é menor do que a massa 
calculada a partir do número de prótons e nêutrons, 
este fato se deve à parte da massa convertida em 
energia, esta é desprendida para manter os prótons e 
nêutrons unidos no núcleo, isto se chama defeito de 
massa. 
 As energias usadas para manter prótons e 
nêutrons as forças nucleares fortes, porém estas 
possuem alcance finito, devido a isso não existem 
isótopos estáveis com número atômico maior de 82. 
 Todos os radionuclídeos possuem algum 
motivo para a instabilidade nuclear, um desses 
motivos é o elevado número atômico (Z > 82), outro 
motivo seria a relação nêutron-próton, quanto maior 
o número de prótons mais nêutrons o átomo tem com 
relação ao número de prótons, quando a relação de 
nêutrons-prótons é muito diferente de 1 o nuclídeo é 
instável. 
 
Radioatividade 
 Fenômeno natural ou artificial pelo qual 
substâncias ou elementos são capazes de emitir 
radiações, de modo a tentar estabilizar o núcleo. Ao 
processo de emissão de radiação dá-se o nome de 
decaimento ou desintegração radioativa. O 
 
Natalia Petry 
radioisótopo em decaimento é denominado PAI e o 
isótopo produzido é denominado FILHO. 
 
 
 
 
Reações nucleares e desintegrações 
radioativas 
 
Tipos de reações nucleares 
1. Fissão espontânea 
2. Desintegração alfa 
3. Transformações isobáricas: desintegração 
beta negativa, desintegração beta positiva, 
captura eletrônica 
4. Emissão gama 
5. Conversão interna e elétrons Auger 
 
Fissão nuclear 
 Separação do núcleo em partes menores. Um 
átomo sempre se transformará em dois átomos e 
haverá emissão concomitante de nêutrons. Pode ser 
espontânea (núcleo se divide sem receber estímulo 
externo) ou induzida (ocorre principalmente por 
bombardeamento de nêutrons). Durante a fissão 
ocorre a emissão de dois a três nêutrons de alta 
energia (~1,5MeV) para atingir outro núcleo de átomo 
e levar a subsequente fissão nuclear. Cada átomo que 
sofre fissão nuclear libera ~198MeV. 
 
 A fissão nuclear espontânea ocorre em 
isótopos com elevado número atômico. A formação 
de isótopos depende de onde o nêutron atinge o 
núcleo, e não é previsível. 
 
Enriquecimento do Urânio – Separação do U235 
(Isótopo com 1% de prevalência e combustível para 
energia nuclear, quando bombardeado com nêutrons 
sofre fissão nuclear) e U238 (quando bombardeado 
com nêutrons não sofre fissão nuclear, apenas se 
transforma em U239, o qual decairá por emissão alfa 
não gerando reação em cadeia, 90% prevalência na 
natureza). 
 
Desintegração alfa 
 A partícula alfaé emitida pelo núcleo de um 
átomo, e composta por dois prótons e dois nêutrons. 
Em geral os átomos emitem a partícula alfa quando 
possuem muitos núcleons. 
 
Natalia Petry 
 
 
 
Qa= Energia que havia em excesso no núcleo. 
Ea= Energia da radiação alfa 
Qa-Ea = Energia de recuo 
 
 Existem isótopos que não são alfa emissores 
puros, e após emitires radiação alfa formam isótopos 
filhos com excesso de energia no núcleo, para dissipar 
este excesso de energia o átomo libera radiação 
gama. 
Transformações isobáricas 
 O isótopo pai e o isótopo filho possui o 
mesmo número de massa, apesar de ocorrer emissão 
de radiação. 
 Desintegração beta (negativa) – Emissão de 
uma partícula beta pelo núcleo. A partícula 
beta também é chamada de negatron, pois 
possui a mesma carga e massa de um elétron, 
o núcleo costuma emiti-la quando há excesso 
de nêutrons em relação a prótons. Um 
nêutron pode utilizar a energia do núcleo do 
átomo para se transformar em um próton, 
quando isso ocorre é emitida uma partícula 
beta e um antineutrino (partícula não 
reativa). O número de massa na 
desintegração beta se mantém porque a saída 
de um nêutron precede a entrada de um 
próton. Como a partícula beta é muito menor 
do que a alfa não há recuo do átomo. Os 
átomos podem ser beta-emissores puros e 
beta-gama emissores. 
 
 Desintegração beta positiva – Ocorre quando 
há excesso de prótons com relação a 
nêutrons, devido a isso, o núcleo transforma 
um próton em um nêutron e há emissão de 
uma partícula beta positiva (pósitron – possui 
a mesma massa de um elétron, porém tem a 
carga positiva) e um antineutrino. A partícula 
beta positiva é instável o suficiente para 
aniquilar-se com o primeiro elétron que 
encontrar, de modo a emitir radiação gama 
em sentidos opostos (511keV). 
 
 Captura eletrônica – Ocorre quando há 
excesso de prótons em relação aos nêutrons, 
e o núcleo não tem energia o suficiente para 
transformar um próton em nêutron. O núcleo 
instável atrai um elétron para tornar possível 
a transformação de próton em nêutron. Nessa 
transformação não há emissão de partícula, 
apenas de radiação gama do núcleo. 
 
 
 
Natalia Petry 
Emissão gama - transição isomérica 
 Isótopos isômeros variam somente no nível de 
energia do núcleo mesmo tendo o mesmo número de 
prótons e nêutrons, para emitir o excesso de energia 
do núcleo o isótopo emite radiação gama. A radiação 
gama possui maior energia e menor comprimento de 
onda que a alfa e beta, ficando atrás somente da 
radiação cósmica. 
 A emissão gama pode ocorrer após as 
desintegrações alfa ou beta, após a aniquilação da 
matéria (pósitron emitido do núcleo encontra um 
elétron e emitem radiações gamas em direções 
opostas), e pela reacomodação de um núcleo 
metaestável (m - núcleo com excesso de energia). Na 
desintegração gama o isótopo filho possui a mesma 
massa e número de prótons do isótopo pai. 
 
Tabela 1 Características das radiações 
 Massa Carga Velocidade 
Alfa 4u +2 ~5-10% c 
Beta =e -1 ~90%c 
Beta + =e +1 
Gama 0 0 ~c 
 
Emissão de nêutrons ou prótons 
 Em isótopos com muito excesso de nêutrons 
ou prótons no núcleo, é possível que ocorra emissão 
direta do nêutron ou próton sem emissão 
concomitante de radiação. 
 
Conversão interna e elétrons Auger 
 A radiação gama pode atingir o elétron do 
próprio átomo, quando isso corre o átomo ejeta o 
elétron, e, como consequência haverá o rearranjo de 
elétrons e emissão de raio-x. 
Desintegração radioativa 
 
Classificação das radiações 
 Quanto à origem – Nucleares e não nucleares 
 Quanto à natureza – corpuscular (com massa 
– alfa e beta) e eletromagnética (sem massa – 
gama). 
 Quanto ao efeito – Ionizantes (capazes de 
arrancar elétrons de outros átomos para 
formar íons: alfa, beta, gama e raio-x) e não 
ionizantes. 
 
 Origem Natureza Efeito 
Alfa Nuclear Corpuscular Ionizante 
Beta Nuclear Corpuscular Ionizante 
Gama Nuclear Eletromagnética Ionizante 
Raio-X Não 
Nuclear 
Eletromagnetica Ionizante 
 
Leis da desintegração radioativa 
 Processo randômico 
 Atividade = Número de desintegrações / t 
 t (s) = Bequerel (Bq) 
 Número de desintegrações de 1g do Ra-226/s 
= Curie 
 1 Curie (Ci) = 37 x 10^9 Bq 
 Tempo de ½ vida de um radionuclídeo: tempo 
decorrido para a atividade de uma amostra 
ser a metade da atividade inicial. O t ½ é 
característica para cada radioisótopo devido a 
constante de desintegração. 
 T ½ = ln2/ constante de desintegração 
 Constante de desintegração = ln2/ t ½ 
 Atividade = constante de desintegração x N 
(número de átomos) 
 Para relacionar a atividade no tempo 0 e 
atividade depois de decorrido um certo 
tempo: A= A0 e^-constante de 
desintegraçãoxtempo decorrido (não precisa 
transformar Ci em Bq) 
 Tempo decorrido = ln (a0/a)/ constante 
 
Natalia Petry 
 
 
 
 
 
Famílias radioativas: série de desintegração 
radioativa natural é o conjunto de elementos com 
núcleos instáveis, que segue uma sequência ordenada 
de desintegrações espontâneas, isto é, emitem 
partículas alfa e beta, até que se origine um núcleo 
estável de chumbo. As famílias estão em equilíbrio 
secular e demoram milhares de anos pra se 
desintegrarem. Existem três grandes famílias 
radioativas naturais: 
 
 É possível produzir famílias radioativas 
artificais a partir de reatores nucleares e aceleradores 
de partículas. Um dos radioisótopos produzidos 
artificialmente é o Iodo-131, que é de grande 
importância para a iodoterapia. 
Interações da radiação com a matéria 
e efeitos biológicos das radiações 
ionizantes 
 
 As radiações são ondas eletromagnéticas ou 
partículas que se propagam com alta velocidade e 
portanto alta energia, eventualmente carga elétrica e 
magnética, e que, ao interagir com a matéria resultam 
na transferência de energia para os átomos e 
moléculas que estejam em sua trajetória. 
 
 Partículas eletricamente carregadas: alfa, beta 
e pósitrons. O alcance depende da massa, 
carga, densidade e energia. O poder de 
ionização de alfa é maior do que o poder de 
ionização de beta, mas o alcance na matéria é 
menor. A medida que as partículas 
eletricamente carregadas interagem com a 
matéria elas perdem energia (atenuação). 
 
 Radiação eletromagnética: gama, raio x. 
Interagem com a matéria podendo gerar 
elétron secundário, que pode ter 
comportamento igual a radiação beta (efeito 
fotoelétrico). Quanto atinge a matéria o fóton 
pode atingir um elétron, doar parte da 
energia, arranca-lo do átomo, continuando a 
trajetória com menor energia (efeito 
Compton). Também é possível que a radiação 
eletromagnética é a formação de pares, o 
fóton quando atinge o elétron que forma um 
elétron e um pósitron, este se aniquila com 
outro elétron formando radiação gama 
(produção de pares). O efeito depende do 
número atômico do átomo que recebe o 
fóton, e da energia do fóton. Energias 
menores tendem ao efeito fotoelétrico, 
quantidade média de energia ao efeito 
Compton, e energias elevadas levam à 
produção de pares. 
 
Partículas alfa 
 A partícula alfa é grande e relativamente lenta 
comparada com as outras radiações. Como ela possui 
carga +2, quando perto de um átomo ela transfere 
parte da energia para um elétron e ejeta-o do átomo 
formando um íon. Em determinado momento a 
energia da partícula alfa é baixa e ela forma um 
átomo de Hélio e pausa a sua trajetória linear. O 
poder de ionização da partícula alfa aumenta 
conforme ela diminui sua velocidade, até que ela 
atinja seu poder máximo (pico de Bragg) e cesse sua 
energia, fenômeno também chamado de Continuous 
slowing-down approximation. 
 
Natalia Petry 
 
Radiação beta 
 Possui a massa e carga de um elétron, quando 
ela incide em um átomo ela doa parte da sua energia 
e ejeta o elétron do átomo ionizando-o. No momento 
que a partícula beta doa energiaela sofre um desvio, 
logo, diferente da radiação alfa sua trajetória não é 
linear. Quando a partícula beta passa próxima ao 
núcleo de átomos de elevado número átomo não é 
capturada mas sofre atração, levando ao desvio e 
perda de energia que é emitida na forma de raio-x, 
esse fenômeno se chama bremsstrahlung e é utilizado 
nos equipamentos de raio-x. 
 
Efeitos biológicos da radiação ionizante 
 Acentuada perda de cabelo em médicos que 
haviam radiografado seus crânios. 
 1896 – Observou-se que a exposição ao 
campo de radiação causava avermelhamento 
da pele, inchaço dos tecidos devido ao 
acúmulo de fluídos e perda de pelos. 
 1896 – reportagens sobre o aparecimento de 
queimaduras na pele exposta aos raio X. 
 Elihu Thomson expôs seu dedo mínimo 
esquerdo durante meia hora aos raio x. Em 
uma semana começou a sentir dores e notou 
uma inflamação com bolhas. 
 1911 – Registro de 94 casos de tumor gerados 
por radiação. 
 1922 – 100 radiologistas haviam morrido por 
câncer radioinduzido. 
 Estátistica demonstraram a redução do tempo 
de vida dos radiologistas. 
 Estudos com sobreviventes das bombas 
atômicas. 
 
 A extensão dos danos causados depende do 
tipo de radiação, tempo de exposição, forma de 
exposição, órgão irradiado e do intervalo entre 
radiações. 
 
Estágios da ação da radiação 
1. Estágio físico: 10^-15s 
Deposição de energia nos compostos, excitação e 
absorção de energia. 
 
2. Estágio físico-químico: 10^-14s 
Quebra de ligações, transferência de íons ou 
formação de radicais livres. 
 
3. Estágio químico: poucos segundos 
Reação dos radicais livres, formação de produtos 
(estáveis ou tóxicos), dano ao RNA e DNA, inativação 
de enzimas, peroxidação de lipídios, dano às 
biomoléculas, ionização, formação de novas ligações 
químicas. 
Ação indireta: 
 Radiólise da água: formação de espécies altamente 
reativas, como peróxido e radicais livres, que podem 
reagir com outras estruturas da célula para danifica-
las. 
Ação direta: 
Radiação atinge diretamente a molécula de DNA, 
dependendo da extensão do dano o DNA pode ser 
reparado ou mutado. Quanto a radiação atinge 
diretamente o RNA e enzimas pode ocorrer perda 
energética e erro nas sequencia dos nucleotídeos. 
Danos por radiação em proteínas da membrana 
poderá ocorrer perda de função, anemia falciforme, 
alterações em canais de íons, danos em receptores e 
proteínas mitocondriais. 
 
4. Estágio biológico: dias, semanas ou anos “mal 
invisível” 
Reações secundárias continuam; interrupção de 
reações bioquímicas; diminuição da mitose; 
rompimento da membrana celular; sinais da 
exposição (queimaduras, inchaço e câncer); 
 
 Após a exposição a radiação não é possível 
interromper os 4 estágios. Os efeitos da radiação 
podem ser somáticos, como por exemplo, irradiação 
na medula óssea ou outro tecido, sendo percebidos 
no próprio individuo, ou hereditários quando ocorre 
irradiação de células dos órgãos reprodutores, o que 
pode causar más-formações no feto. 
 Quanto ao tempo de manifestação, os efeitos 
podem ser imediatos (radiodermite; queimaduras; -
síndrome da irradiação aguda), ou tardios (câncer). 
 Em função das formas de respostas os efeitos 
são classificados em: estocásticos não previsíveis, 
onde a probabilidade de ocorrer aumenta com a 
exposição (redução na expectativa de vida, alterações 
 
Natalia Petry 
genéticas e câncer), e efeitos determinísticos que 
quanto maior a dose maior o efeito (queimadura). 
Existe um limiar para o efeito determinístico, ou seja, 
em dose baixa o dano não ocorre. 
 
Lei de Tribondeau e Bergonie 
 A radiossensibilidade de uma célula é 
diretamente proporcional a sua atividade 
reprodutora, e inversamente proporcional ao seu grau 
de especialização. 
 
Acidentes com fontes radioativas 
 Goiânia, 1987 – cápsula contendo césio-137 
encontrada em clínica abandonada. Estima-se 
mais de 60 mortes até 2012, 
 Argentina La Plata, 1968 – Soldador boliviano 
encontrou uma fonte de césio 137 e guardou 
no bolso do avental durante 18h. Região das 
coxas foram necrosadas. 
 Polônia Bialystok, 2001 – Cinco pacientes são 
submetidas à super-exposição durante 
radioterapia após uma queda de energia e 
posterior restauração do sistema. 
 
Medidas da radioatividade 
 
Contador de Geiger-Miller 
 Permite a detecção de radiação ionizante, tem 
como parte detectora da radiação um cilindro oco, 
com uma parede externa de cátodo e uma estrutura 
central de ânodo, em uma extremidade ele possui 
uma tela permeável (janela) onde a radiação entra, e 
na outra um detector de cargas. A parte oca é 
preenchida por um gás facilmente ionizável, 
normalmente argônio, e quando a radiação ionizante 
atinge esse gás ocorre a formação de cargas que irão 
ser atraídas pelo cátodo e ânion, com isso há 
formação de diferença de potencial, e geração de 
sinal elétrico. 
 
Características: Semi-quantativo (não fornece valor 
exato); 
Não diferencia entre radiações ionizantes; 
Detecta somente radiações ionizantes; 
Baixa sensibilidade para altos níveis de radiação 
(capacidade de ionização do gás saturada); 
Tempo morto (demora na detecção); 
Calibração; 
Radiação de fundo; 
Alta sensibilidade para baixos níveis de radiação; 
Fácil manuseio; 
Barato. 
 
 Massa Carga Barreira Alcance 
no ar 
Alcance no 
corpo 
Alfa 4u +2 Papel Até 4cm Poucos mm 
Beta =e 
 
-1 Placa Até 4m Poucos cm 
Gama - - 
Blocos de 
chumbo/ 
concreto 
 
 
Ilimitado 
 
 
Atravessa 
Raio-X - - 
 
 Caso o Geiger não diferenciar entre as 
radiações, ainda podemos avaliar quais radiações 
estão presentes com uma folha de papel e uma placa 
de alumínio. O ideal é medir a radiação de fundo, a 
radiação sem barreiras, com barreira de papel e com a 
placa de alumínio. A radiação alfa não atravessará o 
papel, e a placa de alumínio apenas a gama e raio-X 
atravessará. 
 
Limites de doses de radiação 
 
 Unidade de 
Medida SI 
Outras 
unidades 
Atividade Becquerel (Bq) Curie (Ci) 
Dose absorvida Gray (Gy) Rad/ Roentgen 
(R) 
Dose efetiva Sievert (Sv) 
 
 Atividade: número de desintegrações de um 
material por unidade de tempo. 
 Dose absorvida: quanto um material não 
radioativo recebeu de radiação. 1Gy = 1J/kg 
 
Natalia Petry 
 Dose efetiva: quanto de radiação é recebida 
por um tecido vivo. 1Gy= 1Sv 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Trabalhador Público 
Limite de dose 
efetiva 
20 mSv/ano 1 mSv/ano 
*Para público em geral a dose de radiação é bem 
menor, pois os trabalhadores fazem exames 
periódicos para controlar os efeitos da radiação. 
*Para finalidades terapêuticas pode ser usado um 
limite maior. 
*Considerando uma região do corpo especifica temos 
a dose equivalente para o cristalino, pele e 
extremidades. 
 
Dosimetria Pessoal Termoluminescente 
 A monitoração da dose recebida por 
trabalhadores expostos à radiação ionizante é feita 
através do uso de um monitor individual, usados 
normalmente na forma de crachá, relógio ou anel. Os 
dosimetros possuem cristais com propriedades 
termoluminescentes que acumulam energia para uma 
posterior medição. 
 Quando os cristais são aquecidos emitem luz 
proporcional à quantidade de radiação à qual foram 
expostos para determinar a dose de radiação. 
Kllllllihnjjjjj 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Produção de Radioisótopos 
 
 Todos os radioisótopos utilizados em 
medicina nuclear são artificialmente produzidos por: 
 Reator nuclear 
 Cíclotron 
 Gerador 
Reator Nuclear 
 Em um reator nuclear ocorre reações 
nucleares induzidas por bombardeamento de 
nêutrons. Em alguns isótopos o bombardeamento 
causa fissão nuclear, e em outros pode causar reações 
nucleares, tais como, a ativação nuclear e a 
transmutação nuclear. 
 Fissão nuclear – Fissão do núcleo de um 
átomo em dois átomosmenores com emissão 
de nêutrons e energia. A fissão pode gerar 
elementos diferentes, dependendo da área 
onde o nêutron atinge o núcleo e da energia 
do nêutron. 
Ex: U-235 + 1n -> Ba-140 + Kr93 + 3n 
(+20isótopos diferentes gerados através da 
fissão do U) 
 Limites de doses e consequências 
 
Natalia Petry 
 
 Ativação nuclear – Isótopo não radioativo 
incorpora o nêutron bombardeado no seu 
núcleo e gera um isótopo radioativo do 
mesmo elemento químico. 
Ex: Mo-98 (n, y) Mo-98+ n -> Mo-99 + y 
Apresenta carregador: não tem como garantir 
que todos os isótopos radioativos tenham 
sido bombardeados. Não existe forma de 
separar, pois isótopos do mesmo elemento 
químico possuem propriedades químicas 
iguais. 
Ex2: Te-130 (n, y) Te-130 + n -> Te-131 + y 
Não apresenta carregador: é possível separar 
porque o Te-131 se transforma em I-131. 
 
 Transmutação nuclear – Após o 
bombardeamento de nêutrons há 
transmutação para outro elemento químico 
Ex: S-32 (n,p) S-32 + n -> P-32 + p 
Ex2: Al-27 (n, ) Al-27 + n -> Na-24 + 
 
Ciclotron 
 Também chamado de acelerador de 
partículas, é um equipamento de pequeno porte e 
pode ser acoplado em uma radiofármacia. O cíclotron 
bombardeia núcleos estáveis com partículas com 
carga: prótons, dêuterons e partícula alfa. Aplica-se 
voltagem a dois eletrodos dispostos em um campo 
magnético a vácuo. 
 O cíclotron serve especialmente para a 
produção do Flúor-18, um beta emissor que é 
utilizado principalmente na tomografia por emissão 
de pósitrons. 
Ex: O-18 + p -> F-18 + n 
 
Geradores 
 Sistema relativamente simples que possibilita 
a produção de radionuclídeos em clínicas e hospitais. 
O isótopo pai e filho estão juntos no mesmo sistema, 
e como o isótopo filho possui propriedades químicas 
diferentes é possível separar. O gerador deve ser 
estéril, livre de pirogênio, blindado e portátil. O 
radionuclídeo formado a partir do radionuclídeo filho 
deve ser estável ou com alto tempo de meia-vida. 
Ex: Gerador de W-188/ Re- 188 
Gerador Ge-68/ Ga-68 
Gerador de Mo-99/Tc-99 
 Existem situações em que o isótopo pai e filho 
estão em equilíbrio radioativo secular, isso ocorre 
quando o t ½ do isótopo pai é cerca de 100x maior 
que a ½ vida do isótopo filho, no equilíbrio transiente 
o tempo de ½ vida do isótopo pai é menos que 100x 
menor. 
 Para geradores, o tempo de meia-vida do pai 
é sempre maior do que do isótopo filho, e estes estão 
em equilíbrio transiente, para que a geração do 
isótopo filho não seja muito lento. 
 
 Gerador de Tecnécio – Sistema blindado, 
coluna de alumínio na entrada, ânion 
molibdato fixado na coluna de alumínio, 
coluna eluída com cloreto de sódio que retire 
o tecnécio na forma de NaTcO4. Existem 3 
isótopos no gerador: Mo-99, Tc-99m (gama 
emissor de interesse médico) e Tc-99 (tempo 
de meia vida de 200 mil anos). 
Tempo ideal entre as eluições: 23h – pico do 
Tc-99m 
Atividade dos Geradores: 250mCi – 2 Ci 
Características do Tc-99m: gama emissor 
puro; emite radiação gama de baixa energia; 
decai a um isótopo com alto tempo de meia-
vida; múltiplos estados de oxidação (+3, +4, 
+5, +6, +7 – se liga a uma grande variedade de 
moléculas); baixo tempo de ½ vida (6h). 
 No eluato NaTcO4 o estado de 
oxidação do Tc é +7, ou seja, não se liga a 
praticamente nenhuma molécula. Para 
modificar o estado de oxidação é necessário 
existir um agende redutor no kit frio.