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Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 1 1) Uma fonte radioativa de irídio-192 de 42 Ci e = 0,5 R.m2/h.Ci, que caiu no solo, foi resgatada num tempo de 2 minutos por um supervisor de radioproteção. Sabendo- se que ele utilizou uma pinça de 1 metro de comprimento, para colocá-la no recipiente de blindagem e que o comprimento de seu braço é de 70 cm, a dose absorvida no seu tronco foi da ordem de: Obs.: Utilizar o fator de conversão de exposição para dose absorvida = 1 a) 0,41 mGy b) 0,24 mGy c) 14,53 mGy d) 2,42 mGy e) 0,12 mGy Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 2 Dados =0,5 R.m2/h.Ci A = 42 Ci d = 1,70 m t = 2 minutos ( ) Rxh m Cih mR t d A X 1 22 2 2 10422,2 60 2 . 7,1 42. . .5,0 . . −== = X = D = H X = 242,2 mR e D = 242,2 mrad = 2,422 mGy Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 3 02) Um técnico ao fazer uma inspeção, achou uma fonte radioativa de irídio-192 de atividade desconhecida. Usando de um contador geiger-müller, ele obteve uma contagem de 2500 cps, a uma distância de 1 metro. usando uma fonte radioativa de teste de 1 mCi de irídio- 192 ele obteve, a 1 metro de distância, 5 cps. Assim concluiu que a atividade da fonte radioativa seria: Dados: = 0,5 R.m2 / h.Ci a) 18,5 GBq b) 370 GBq c) 55,5 GBq d) 925 GBq e) 37 GBq Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 4 Dados = 0,5 R.m2/h.Ci CR = 2500 cps FC = 5 cps/mCi d = 1 m mCi mCi cps cps F C A C R 500 5 2500 === A = 500 mCi = 0,5 Ci 1 Ci = 3,7x1010dps = 37 GBq A = 0,5 Ci = 37/2 GBq = 18,5 GBq Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 5 Um teste de esfregaço numa fonte de 60Co e uma amostra da radiação de fundo foram contados por 3 minutos usando um contador de poço. Usando a seguinte informação, determinar a atividade da fonte de 60Co em Bq no teste de esfregaço. Os dados para uma contagem de 3 minutos para o teste de esfregaço e a radiação de fundo são: Dados: Esfregaço na fonte de 60Co = 1350 contagens Radiação de Fundo = 450 contagens Eficiência do Contador de Poço = 0,94 cpm/ dpm a) 4,99 Bq b) 5,32 Bq c) 15,54 Bq d) 2,83 Bq e) 3,18 Bq cpmREF 450 3 1350 == cpmRRF 150 3 450 == cpmRL 300150450 =−= dpsdpm dpm cpm cpm E R A L 32,5 60 15,319 15,319 94,0 300 ===== Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 6 03) Um indivíduo do público achou uma fonte radioativa selada com aço inoxidável de cobalto-60 com 0,2996 TBq de atividade. Durante 10 segundos manteve-a entre os dedos da mão. Qual foi a dose estimada na superfície dos dedos? Dados: Co-60 = 0,337 mGy.m 2/GBq. H KCo-60 = 560 mGy/ GBq.min a) 27,67 Gy (valor aproximado) b) 295,56 Gy c) 276,67 Gy d) 29555,76 Gy e) 276,67 mGy Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 7 Dados Co-60 = 0,337 mGy.m 2/GBq. H KCo-60 = 560 mGy/ GBq.min A = 0,2996 TBq = 299,6 GBq t = 10 seg = 10/60 min mGyxGBq GBq mGy AkD Co 3 60 10963,27min 60 10 .6,299. min. 560. === − D = 27,963x103mGy = 27,963 Gy Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 8 04) Um técnico de um laboratório permaneceu durante 5 dias com uma carga de trabalho de 4 horas por dia, a uma distância de 2,5 metros de uma fonte de césio-137 com 9,25 GBq de atividade. Qual foi a dose recebida? Dados : Cs-137 = 0,083 mSv.m 2/ GBq.h a) 0,246 Sv b) 2,46 Sv c) 0,246 mSv d) 2,46 mSv e) 24,6 mSv Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 9 Dados Cs-137 = 0,083 mSv.m 2/ GBq.h t = 5 d . 4 h/d = 20 h d = 2,5 m A = 9,25 GBq mSvh m GBq GBqh mmSv t d A H 4568,220. )5,2( 25,9. . .083,0 . . 22 2 2 == = Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 10 05) Duas fontes radioativas estão 100 metros de distância entre si. Sabendo-se que a primeira fonte é de césio-137 com 100 Ci (3,7 TBq) de atividade, e que a segunda fonte é de cobalto-60 com 200 Ci (7,4 TBq) de atividade. Pergunta- se: a que distância da fonte de cobalto-60, na linha que une as duas fontes, a taxa de exposição é mínima? Dados: Co-60 = 1,32 R.m 2 / Ci.h Cs-137 = 0,33 R.m 2 / Ci.h a) 20,22 m b) 50,00 m c) 66,67 m d) 80,80 m e) 90,43 m Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 11 Dados: Co-60 = 1,32 R.m 2/Ci.h Cs-137 = 0,33 R.m 2/Ci.h d = 100 m ACs-13 = 100 Ci ( 3,7 TBq) ACo-60 = 200 Ci (7,4 TBq) 2 137137 137 . x A X CsCsCs = 2 6060 60 )100( . x A X CoCoCo − = MinimoXXX CsCo =+= 13760 Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 12 Para ter um mínimo a função deve ser derivada para o parâmetro estudado, e igualada a zero. 0 )( = dx Xd 0 )100( ..2..2)( 33 = − + − = x A x A dx Xd CoCoCsCs 3 3 33 )100(..2 ..2 )100( ..2..2 x x A A x A x A CoCo CsCsCoCoCsCs − = − = 3 3 3 3 3 3 2 2 )100( 125,0 )100(264 33 )100( . .32,1.200 . .33,0.100 x x x x x x hCi mRCi hCi mRCi − = − = − = xxxx x x x x =−=− − = − = 5,050)100(5,0 100 5,0 )100( 125,0 3 3 3 3 3 mxmxxxx 66,6610033,33 5,1 50 5,1505,050 =−===+= Então: Extraindo a raiz cúbica dos dois lados da equação: Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 13 06) Considerando que a meia vida do cobalto-60 é de aproximadamente 5 anos, e que a sua constante específica da radiação gama é 1,32 R.m2/Ci.h, o valor da taxa de exposição a 3 metros para uma fonte com atividade inicial de 100 Ci (3,7 TBq), após 30 anos, é igual a: a) 0,052 R/h b) 0,073 R/h c) 0,122 R/h d) 0,229 R/h e) 0,345 R/h Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 14 Dados = 1,32 R.m2/h.Ci d = 3 m Ao = 100 Ci T1/2 = 5 a t = 30 a CieCieAA to 56,1.100. 30. 5 693,0 . === − − h Rx m Ci Cih mR d A X o 3 22 2 2 108,228 )3( 56,1. . .32,1. −== = Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 15 07) As técnicas de controle básicas (os princípios básicos) de redução de dose para fontes de radiação externa são: a) monitoração, energia e meia-vida b) natureza da radiação, forma química e energia c) dose, exposição e energia d) monitoração, blindagem e tempo e) tempo, blindagem e distância Os princípios básicos são a Justificativa, a Otimização e a Limitação da Dose. As técnicas de controle básicas são extraídas da expressão: tBe d A X x ... . . 2 = d = distância t = tempo x = blindagem Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 16 08) Calcule a taxa de aumento da temperatura numa amostra de água adiabática exposta a radiação, devido a uma taxa de dose absorvida de 10mrad/h? Dados: E=m.Cp.DT ; CALOR ESPECÍFICO DA ÁGUA: CpH2O= 4,187J/g oC ; 1J/kg = 1Gy a) 2,39x10 –8 oC/h b) 2,39x10 –7 oC/h c) 2,39x10 –5 oC/h d) 2,39x10 –3 oC/h e) 2,39x10 –1 oC/h Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 17 Dados Cg JCp oOH . 187,4 2 = 1J/kg = 1Gy E = m.Cp.DT D = 10 mrad/h = 10x10-2 mGy/h = 10x10-5 Gy/h = 10x10-5Gy/h x 1(J/kg)/Gy= 1x10-4J/kg.h = 1x10-4 J/(kg.h.103g/kg) = 1x10-7 J/g.h DTCp m E DTCpmE OHOH ... 22 == E/m = D D = Cp.DT Cx Cg J hg Jx Cp D DT o o 8 7 10388,2 . 187,4 . 101 − − === Instituto de Pesquisas__________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 18 Um jarro contendo 1 litro do leite, foi submetido a irradiação num irradiador gama e teve a sua temperatura variando de 4°C para 24°C. Qual é "a dose absorvida" resultante no jarro de leite? Dado - Calor específico, c onde c = 4,2.J/(g.°C). E = m.c.dT ou E/m = c.dT E/m = D (J/kg ou Gy) A resposta é: E/m = [4,2(J/(g.°C))x 20°C ] / (0,001 kg/g) = 84000 J/kg = 84 kGy Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 19 09) Por que a dosimetria citogenética é um das técnicas mais utilizadas para se estimar a dose média de corpo inteiro recebida por um trabalhador superexposto? assinale a resposta certa: a) Porque é um método biológico bastante sensível, capaz de quantificar doses uniformes de radiação superiores a 0,1 Gy. b) Porque esse método baseia-se na análise de aberrações cromossômicas radioinduzidas. Como os cromossomos humanos são sensíveis à radiação ionizante, eles são lesados pela radiação, e os danos podem ser quantificados posteriormente. c) Porque essa técnica consiste em se observar aberrações cromossômicas em linfócitos. Os cromossomos do núcleo dos linfócitos de uma amostra de sangue passam a conter aberrações, que podem posteriormente ser quantificadas. d) Porque os linfócitos, que são as células analisadas em dosimetria citogenética, possuem tempo de vida no organismo humano considerado longo. Com isso, a técnica pode ser utilizada mesmo após alguns meses após o episódio de superexposição acidental. e) Todas as respostas anteriores estão corretas. Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 20 DOSIMETRIA BIOLÓGICA PARA AVALIAÇÃO DA EXPOSIÇÃO EXTERNA Pequenas alterações no corpo que resultam da exposição a radiação podem ser medidas como indicação de uma exposição. Porém, as técnicas possíveis apresentam baixa sensibilidade e envolvem o processamento de amostras que é viável somente após ter a suspeita de uma exposição acidental. Os indicadores possíveis incluem as liberações bioquímicas por certos órgãos irradiados, e estados biofísicos induzidos no esmalte dos dentes, unhas e ossos desde que estes sinais sejam medidos por instrumentos tais como um espectrômetro de ressonância do spin eletrônico. As alterações celulares tais como diâmetro reduzido do cabelo, anormalidades causadas aos espermas e uma reduzida contagem de células no sangue periférico também foram estudadas. As indicações da dose de corpo inteiro podem ser calculadas pela medida do declínio das células sanguíneas brancas em circulação (linfócitos) poucos dias após uma irradiação aguda com dose maior que 0,5 Sv. Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 21 Uma estimativa mais sensível e confiável da dose de corpo inteiro é obtida pelo exame das células sanguíneas para a evidência de danos causados pela radiação (aberrações cromossômicas). Os linfócitos são tratados com produtos químicos para estimular a divisão celular e pintados de tal modo que os cromossomos (fitas de material genético) fiquem visíveis num microscópio. Pelo menos 500 células de uma amostra de sangue são examinadas normalmente para determinar o número de dicentricos (D), aberrações que possuem dois centrômeros. A incidência de dicentricos por células é dependente da dose e mensurável acima de doses de aproximadamente 100 mSv para raios gama do 60Co, 50 mSv para raios X de 250 kVp e 10 mSv para nêutrons de aproximadamente 1 MeV. Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 22 10) Se o campo de exposição a 2 metros de um tambor de material radioativo, extremamente contaminado, é de 32mSv/h, qual será a intensidade do campo estimada a 8 metros deste tambor? a) Dependerá do tipo de radiação emitida; os dados são insuficientes. b) 2mSv/h, mais o valor da concentração de contaminantes disseminados. c) A 8 metros a intensidade do campo não seria mensurável. d) 2mSv/h. e) 0,5mSv/h. Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 23 A intensidade do campo já leva em consideração a contaminação disseminada. Considera-se a lei do inverso do quadrado. É óbvio que existe contaminação radioativa, porém esta não pode ser diferenciada na intensidade do campo. Dados: do = 2 m d = 8 m h mSv oH o 32= h mSvx d d odd o o oo oo o H HHH 2 64 128 64 432. .. 2 2 22 ===== Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 24 11) Um supervisor de radioproteção, antes da realização de determinado serviço, calculou a menor distância entre a posição que deveria ser colocada uma fonte não blindada de 192Ir e o local de abrigo dos trabalhadores. Sabendo-se que a atividade da fonte era igual a 5 Ci e, aproximando para 1 o fator de conversão de exposição para dose absorvida no ar, o valor encontrado pelo supervisor foi, aproximadamente, igual a: Dado: (192Ir) = 0,13 mSv.m2.GBq -1.h -1 a) 30,1 m b) 44,7 m c) 31,0 m d) 40,2 m e) 38,4 m Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 25 Dados A = 5 Ci = 185 GBq = 0,13 mSv.m2.GBq-1.h-1 h mSv a h a mSv H o 025,0 2000 50 == H H o A d d A .. 2 0 = = m hmSv hGBqmmSvGBq d 01,31962 .025,0 ...13,0.185 1 112 === − −− Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 26 12) Uma equipe de trabalhadores vai utilizar uma fonte radioativa de Se 75 ( = 0,054mSv.m2/GBq.h) de 666 GBq. Qual o raio de isolamento a ser realizado de forma a contemplar os indivíduos do público? a) 38 m b) 268 m c) 2,68 m d) 380 m e) 2,8 m Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 27 Dados = 0,054mSv.m2/GBq.h A = 666 GBq h mSv a h a mSv H 0005,0 2000 10 == H H o A d d A .. 2 0 = = m hmSv hGBqmmSvGBq d 19,26871928 .0005,0 ...054,0.666 1 112 === − −− Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 28 13) A taxa de dose a 1 m de uma fonte blindada é 2 mSv/semana. Qual a espessura da blindagem (de chumbo) adicional necessária para reduzir a taxa de dose a 2 m para 0,1 mSv/semana. Dado: HVL para a fonte blindada = 6 mm de chumbo. a) 10 mm b) 14 mm c) 20 mm d) 26 mm e) 38 mm Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 29 Dados semana mSv semana mSv o B o o H H 1,0 2 = = do= 1 m d = 2 m CSR = 6 mm ( ) ( ) semana mSv m m semana mSv d d dd d A d A oo o oo oo o o o o H HHH HH 5,0 2 1.2. .. .. 22 22 2 2 22 0 22 ==== = = 322,2 693,0 609,1 2ln 2,0ln .2ln2,0ln22,02 5,0 1,0 2. .. = − ===== === −− nn ee nn nx o B o x o B o H H HH x = n.CSR = 2,322.6 mm = 13,931 mm Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 30 14) Uma fonte de 60Co completamente exposta produz uma taxa de dose de 100 mSv/h a um metro de distância. Com a colocação de uma blindagem de chumbo a taxa cai para 25 mSv/h a mesma distância. Sabendo-se que para 60Co a camada semi-redutora do chumbo é de 1,25 cm, qual a espessura da blindagem usada? a) 1,25 cm b) 2,50 cm c) 5,00 cm d) 7,50 cm e) 1,88 cm Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 31 Dados h mSv h mSv o B o o H H 25 100 = = do= 1 m dB = 1 m CSR = 1,25 cm 000,2 693,0 386,1 2ln 4ln .2ln4ln242 25 100 2. .. ====== === −− nn ee nn nx o o B o x o o B o H H HH x = n.CSR = 2. 1,25 cm= 2,5 cm Instituto de Pesquisas __________________________Energéticase Nucleares Serviço de Radioproteção 32 Uma barreira primária foi projetada para blindar uma fonte de fótons monoenergéticos bem colimados localizada a 4 metros do ponto de interesse. Se a fonte for movimentada para 2 metros, a espessura da barreira deverá ser aumentada para quantas CSR para fornecer proteção equivalente? a) 5 b) 3 c) 2 d) 1 e) 0 95,1 693,0 35,1 2ln 25,0ln 2ln.25,0ln 25,02 16 4 .. 2 2 22 = − === ===== nn d d D D dDdD n o o oo Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 33 15) Assumindo uma taxa de dose de 7,5 mSv/h em um determinado local de trabalho, qual a dose que um trabalhador receberia se executasse uma tarefa que tivesse duração de (I) 8 minutos; (II) 30 minutos; (III) 1,5 horas? a) (I) 1,00 mSv; (II) 2,75 mSv; (III) 8,25 mSv b) (I) 1,00 mSv; (II) 3,75 mSv; (III) 8,25 mSv c) (I) 1,00 mSv; (II) 12,75 mSv; (III) 8,25 mSv d) (I) 1,00 mSv; (II) 3,75 mSv; (III) 11,25 mSv e) (I) 2,00 mSv; (II) 2,75 mSv; (III) 8,25 mSv Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 34 Dados t1 = 8 minutos = 8/60 h t2 = 30 minutos= 30/60 h t3 = 1,5 h h mSv H o 5,7= H1 = (8/60) x 7,5 = 1 mSv H2 = (30/60) x 7,5 = 3,75 mSv H3 = 1,5 x 7,5 = 11,25 mSv Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 35 16) O desenho abaixo ilustra uma situação em que temos duas fontes dentro de uma sala, e queremos saber em que ponto ao longo da parede “P” ocorrerá a maior, ou maiores taxas de dose. As fontes são de 2,48 TBq de 192Ir e de 3,32 TBq de 137Cs. Dados: do 192Ir = 8,3 x 10-8 (mSv.m2.KBq-1.h-1 ) do 137Cs = 6,2 x 10-8 (mSv.m2.KBq-1.h-1 ) Sugestão: Faça uso da simetria do problema. Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 36 a) O ponto de maior taxa de dose estará em PM. b) Os dois pontos de maiores taxas de dose estarão em PB e PC, e terão valores iguais. c) Os dois pontos de maiores taxas de dose estarão em PA e PD, e terão valores iguais. d) Os dois pontos de maiores taxas de dose estarão a direita de PB e a esquerda de PC , e terão valores iguais. e) Os dois pontos de maiores taxas de dose estarão a esquerda de PB e a direita de PC , e terão valores iguais. Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 37 Dados do 192Ir = 8,3 x 10-8 (mSv.m2.KBq-1.h-1 ) AIr= 2,48 TBq do 137Cs = 6,2 x 10-8 (mSv.m2.KBq-1.h-1 ) ACs = 3,32 TBq ( ) ( ) h mSvA m A CsCsIrIr P o B H 44,2757,487,22 45 84,205 9 84,205 36 . 3 . 2222 =+=+= + + = ( ) ( ) h mSvA m A CsCsIrIr P o A H 73,1329,244,11 90 84,205 18 84,205 39 . 33 . 22222 =+=+= + + + = ( ) ( ) h mSvA m A CsCsIrIr P o M H 88,2244,1144,11 18 84,205 18 84,205 33 . 33 . 22222 =+=+= + + + = ( ) ( ) h mSvA m A CsCsIrIr P o C H 44,2787,2257,4 9 84,205 45 84,205 3 . 36 . 2222 =+=+= + + = ( ) ( ) h mSvA m A CsCsIrIr P o D H 73,1344,1129,2 18 84,205 90 84,205 33 . 39 . 22222 =+=+= + + + = Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 38 17) Calcule a taxa de dose a 3 metros de uma fonte pontual de 137Cs de 1,50 TBq, sabendo-se que a mesma está blindada por 30 mm de concreto. Dados: do 137Cs = 6,2 x 10-14 (Gy.m2.Bq-1 .h-1) Energia do 137Cs = 662 keV Sugestão: Usar interpolação linear para obter o coeficiente de atenuação linear. COEFICIENTE DE ATENUAÇÃO LINEAR (cm-1) Elemento Densidade (g/cm3) Energia (MeV) 0,1 0,2 0,3 0,5 0,8 1,0 1,5 2,0 Concreto 2,35 0,397 0,291 0,251 0,204 0,166 0,149 0,122 0,105 a) 5,93 mGy/h b) 5,60 mGy/h c) 5,97 mGy/h d) 5,93 Gy/h e) 5,60 Gy/h Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 39 Dados COEFICIENTE DE ATENUAÇÃO LINEAR (cm-1) Elemento Densidade (g/cm3) Energia (MeV) 0,1 0,2 0,3 0,5 0,8 1,0 1,5 2,0 Concreto 2,35 0,397 0,291 0,251 0,204 0,166 0,149 0,122 0,105 do 137Cs = 6,2 x 10-14 (Gy.m2.Bq-1 .h-1 ) Energia do 137Cs = 662 KeV A = 1,5 TBq x = 30 mm d = 3 m Interpolação entre: 500 keV e 800 keV = E = 300 keV 0,204 e 0,166 = μ = 0,038 cm-1 keV cmx E 1410266,1 300 038,0 −−== μCs= 0,204 – (162 keV x 1,266x10 -4) = 0,183 cm-1 ou = 0,166 + (138 keV x 1,266x10-4) = 0,183 cm-1 Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 40 ( ) 3.183,0 22 12 2 14 . 2 . .3 105,1. . . 102,6 . . − − − = = e m Bqx hBq mGy x e d A x o D h mGy h Gy xxxD o 97,51097,558,01003,1 32 === −− Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 41 18) Suponha que um trabalhador deve executar uma tarefa em um campo de radiação cuja taxa de dose é de 10 mSv/h. Se desejarmos que este trabalhador receba uma dose máxima de 0,6 mSv em um dia, qual será o tempo que este trabalhador poderá permanecer nesta área? a) 4,2 minutos b) 5,4 minutos c) 7,8 minutos d) 1,0 minuto e) 3,6 minutos Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 42 Dados utosh h mSv mSvH t mSvH h mSv H H o o min6,306,0 10 6,0 6,0 10 ==== = = Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 43 19) Uma amostra contendo Tc-99m apresenta uma taxa de dose de 15 mSv/h a 10 cm. Sabendo-se que a meia vida do Tc-99m é de 2,8 dias, e que a constante específica da radiação gama, para esse radionuclídeo, é 37,5 mSv.m2.h-1.GBq-1, qual a atividade da amostra? a) 6 MBq b) 5 MBq c) 3 MBq d) 4 MBq e) 2 MBq Dados para o Gerador 99mTc-99Mo 99mTc [T½] : 6 horas = 0, 02 mSv.m2/h.GBq 99Mo [T½] : 67 horas = 2,8 dias = 0,05 mSv.m2/GBq.h Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 44 Dados = 37,5 mSv.m2.h-1.GBq-1 (não é o valor correto) [T½] : 67 horas = 2,8 dias (não é o valor correto) d = 10 cm = 0,1 m h mSvH o 15= ( ) MBqGBq hGBq mmSv m h mSv d A H o 4004,0 . .5,37 1,0.15. 2 222 === = Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 45 Uma amostra contendo Tc-99m apresenta uma taxa de dose de 15 mSv/h a 10 cm. Sabendo-se que a meia vida do Tc- 99m é de 2,8 dias e que a constante específica da radiação gama, para esse radionuclídeo é de 37,5 (mSv.m2/h.GBq), quantas meias vidas serão necessárias para a manipulação segura, a cerca de 10 cm da amostra, isto é, para que o limite derivado para um dia de trabalho de 0,2 mSv seja obedecido, considerando-se um tempo de contato com a amostra de 1 (uma) hora por dia? a) 6 b) 5 c) 3 d) 4 e) 2 Dados para o Gerador 99mTc-99Mo 99mTc [T½] : 6 horas = 0, 02 mSv.m2/h.GBq 99Mo [T½] : 67 horas = 2,8 dias = 0,05 mSv.m2/GBq.h Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 46 Dados = 37,5 mSv.m2.h-1.GBq-1 (não é o valor correto) [T½] : 67 horas = 2,8 dias (não é o valor correto) d = 10 cm = 0,1 m H = 0,2 mSv h mSvH o 15= ( ) MBqGBq hGBq mmSv m h mSv d A H o 4004,0 . .5,37 1,0.15. 2 222 === = ( ) kBqGBqx hGBq mmSv mmSvdH A 33,531033,53 . .5,37 1,0.2,0. 6 2 222 1 === = − 013,0 104 33,53 . 3 1.. 1 ==== −− kBqx kBq A A eeAA tt dt tete t d 28,17 25,0 32,4 32,41..25,0013,0lnln.25,0013,0 . 8,2 693,0 == −=−=−= − t = n. T1/2 17,28 = n.2,8 → n = 17,28 / 2,8 = 6,17 Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 47 Dados = 37,5 mSv.m2.h-1.GBq-1 (não é o valor correto) [T½] : 67 horas = 2,8 dias (não é o valor correto) d = 10 cm = 0,1 m H = 0,2 mSv h mSvH o 15= RADIOISÓTOPODE MEIA VIDA CURTA – Maneira correta para calcular a dose. − = = − − − 1 2 1 0 2 1 21 . 693,0 . 693,0 2 2 10 2 . 693,0 0 0 .693,0 .... . t T t T t t T ee d TA dt d eA tH Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 48 20) Para um trabalhador exposto acidentalmente, foram avaliadas as seguintes doses de radiação: TIPO DE RADIAÇÃO DOSES DE RADIAÇÃO NOS ÓRGÃOS (mGy) MEDULA ÓSSEA TIREÓIDE PULMÃO Alfa 2 5 5 Gama 10 30 5 Nêutrons 5 10 5 Qual seria a dose equivalente efetiva que deverá ser registrada no histórico de dose deste trabalhado, devido a este evento? Dados: Fator de qualidade efetivo é 20 para partículas alfa e nêutrons de energia desconhecida, e 1 (hum) para raios gama; Fator de ponderação para a medula e o pulmão é 0,12, e para a tireóide é 0,03. a) 25,2 mSv b) 150 mSv c) 330 mSv d) 205 mSv e) 52,5 mSv Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 49 Dados TIPO DE RADIAÇÃO wR DOSES DE RADIAÇÃO NOS ÓRGÃOS (mGy) MEDULA ÓSSEA TIREÓIDE PULMÃO Alfa 20 2 5 5 Gama 1 10 30 5 Nêutrons 20 5 10 5 HMO= (20x2 + 1x10 + 20x5) = 150 mSv HTi = (20x5 + 1x30 + 20x10) = 330 mSv HPu = (20x5 + 1x5 + 20x5) = 205 mSv E = HMOxWMO+ HTixWTi+HPu.WPu E = (150x0,12 + 330x0,03 + 205x0,12 = 52,5 mSv Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 50 21) Em uma instalação existem três trabalhadores e duas áreas de trabalho, denominadas de A e B, onde foram medidas taxas de dose de 3 Sv/h e 17 Sv/h, respectivamente. Em um dia de trabalho foi registrado o seguinte: • o primeiro trabalhador permaneceu 6 (seis) horas na área A e não entrou na área B; • o segundo trabalhador permaneceu 1 (uma) hora na área A e 2 (duas) horas na área B e; • o terceiro trabalhador permaneceu 4 (quatro) horas em cada uma das áreas. Quais trabalhadores respeitaram o limite derivado para um dia de trabalho, considerando-se 2000h/ano? a) Todos os trabalhadores respeitaram o limite. b) O primeiro e o segundo trabalhador. c) O primeiro e o terceiro trabalhador. d) O segundo e o terceiro trabalhador. e) Nenhum dos trabalhadores respeitou o limite. Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 51 Dados h Sv h Sv B o A o H H 17 3 = = SvxxxxT SvxxxxT SvxxxT B o A o B o A o B o A o HH HH HH 801743444 371723121 183606 3 2 1 =+=+= =+=+= ==+= dia Sv dia hx a h a Sv Ldia 808 2000 20000 == dia Sv dia hx a h a Sv Ldia 2008 2000 50000 == ou Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 52 22) Quanto tempo deve ser exposto um dosímetro, colocado a uma distância de 70 cm de uma fonte de 60Co (constante de taxa de kerma no ar 9,19x10-15 C.kg-1.m2.h-1.Bq-1) com atividade de 3 GBq, de maneira a se obter uma exposição de 65 C/kg? a) 2 horas e 20 minutos b) meia hora c) 45 minutos d) 1 hora e 10 minutos e) Nenhuma das respostas anteriores Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 53 Dados d = 70 cm = 0,7 m = 9,19x10-15 C.kg-1.m2.h-1.Bq-1 A = 3 GBq = 3x109Bq X = 65 μC/kg ( ) utosh Bqx C C Bqhkg mCx m kg C A dX tt d A X min6,6916,1 57,27 85,31 103.10. .. .1019,9 7,0.65 . . . . 96215 22 2 2 ==== = = − Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 54 23) Uma instalação industrial apresentou o seguinte relatório de dose de três trabalhadores: MÊS TRABALHADOR - A (mSv) TRABALHADOR - B (mSv) TRABALHADOR - C (mSv) Setembro 2001 7 3 5 Outubro 2001 3 5 1 Novembro 2001 5 2 1 Dezembro 2001 1 8 0 Janeiro 2002 1 7 7 Fevereiro 2002 3 3 4 Março 2002 9 5 7 Abril 2002 5 8 3 Maio 2002 0 4 6 Junho 2002 0 2 3 Julho 2002 2 1 2 Agosto 2002 8 1 4 Setembro 2002 9 10 7 Outubro 2002 7 3 3 Novembro 2002 5 6 2 Total (11 meses) 49 50 48 Dezembro 2002 1 0 2 Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 55 Qual a máxima dose, em mSv, que os trabalhadores A, B e C podem receber em dezembro de 2002, de modo que não seja ultrapassado o limite anual, de acordo com a norma CNEN-NE-3.01? a) 0 - 0 - 0 b) 4 - 4 - 4 c) 0 - 1 - 2 d) 1 - 0 - 2 e) 1 - 0 - 1 Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 56 24) Qual é a taxa de dose no ar, a 2 metros de uma fonte radioativa de 60Co (constante específica para radiação gama 3,3x102 Gy.m2.h-1.GBq-1), cuja atividade é de 1,85 TBq, e que se encontra blindada por um anteparo de espessura equivale a 10 mm de chumbo (coeficiente de atenuação 0,6548 cm-1)? a) 60 mGy/h b) 40 mGy/h c) 100 mGy/h d) 80 mGy/h e) 154 mGy/h Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 57 Dados = 3,3x102 Gy.m2.h-1.GBq-1 A = 1,85 TBq = 1850 GBq d = 2 m x = 10 mm = 1 cm μ = 0,6548 cm-1 ( ) h Gy xxe m GBq e d A x o D 31.6548,0 22 2 2 . 2 10296,79519,0152625. 2 1850. GBq.h Gy.m 10 x 3,3 . . === = −− Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 58 25) Devido a um acidente, foi depositado sobre uma superfície um composto contendo cerca de 1 g (micrograma) de um radioisótopo. Após um cuidadoso levantamento radiométrico, foi medida uma taxa de contagem de 5800 cps. Pergunta-se: qual o radioisótopo ali depositado, assumindo que a contagem acima foi para uma eficiência absoluta de 100%. Sabe-se também que o radioisótopo é um dentre os listados na tabela abaixo. Considerar desprezível a diminuição da atividade durante todo o processo radiométrico. Dados: NAv = 6,02x10 23 átomos/mol 1 ano = 365 dias Elemento T1/2 (anos) = 0,693/T1/2 (anos -1) Am-243 7,95x103 Cf-251 0,80x103 Bk-247 1,40x103 Cm-245 9,30x103 U-238 4,67x103 a) o radioisótopo encontrado é Cf-251 b) o radioisótopo encontrado é Bk-247 c) o radioisótopo encontrado é Am-243 d) o radioisótopo encontrado é Cm-245 e) o radioisótopo encontrado é U-238 Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 59 Dados Elemento T1/2 (anos) = 0,693/T1/2 (s -1) /M Am-243 7,95x103 2,764x10-12 1,137x10-14 Cf-251 0,80x103 2,747x10-11 1, 094x10-13 Bk-247 1,40x103 1,569x10-11 6,355x10-14 Cm-245 9,30x103 2,363x10-12 9,64x10-15 U-238 4,67x103 4,705x10-12 1,977x10-14 NAv = 6,02x10 23 átomos/mol m = 1μg RC = 5800 cps E = 100% A = .N M mN N Av . = g dps x gx mol atomosx dps mN A MM mN A Av Av 15 623 1063,9 101.1002,6 5800 . . . − − ==== 1 ano = 3,1536x107 s Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 60 26) Um trabalhador foi contaminado por I-131. A contaminação se deu 30% por inalação e 70% por ingestão. A atividade total incorporada foi estimada em 1,9 MBq, através de cálculos biocinéticos mais recentes e medidas de excreta e contador de corpo inteiro. Estime a dose efetiva comprometida (E50), conhecendo-se os fatores de conversão e(E50) para o I-131, dados abaixo: e(E50)ingestão = 2,2x10 -8 Sv/Bq e(E50)inalação = 1,1x10 -8 Sv/Bq a)355 mSv b)3,25 mSv c)35,5 mSv d)325 mSv e)2,35 mSv Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 61 Dados Iinalação = 0,3.I e(E50)inalação = 1,1x10 -8 Sv/Bq Iingestão = 0,7.I e(E50)ingestão = 2,2x10 -8 Sv/Bq I = 1,9 MBq = 1,9x106 BqE50 = Iinalação. e(E50)inalação + Iingestão. e(E50)ingestão = 0,3x1,9x106Bq x 1,1x10-8Sv/Bq + 0,7x1,9x106Bqx2,2x10-8Sv/Bq = 6,27x10-3Sv + 29,26x10-3Sv = 35,53x10-3Sv = 35,53 mSv Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 62 27) Considere uma fonte puntiforme de Ir-192 de atividade de 0,37 TBq, determine: A taxa de dose no ar no ponto P (d = 5 m). O número de TVL’s para uma blindagem de concreto de 30 cm. Dados: Ir = 1,35x10 -10 (Sv.m2/kBq.h) Coeficiente de atenuação em massa m concreto = 0,099 cm 2/g Densidade concreto = 2,35 g/cm 3. a) 2 mGy/h ; 10 TVL b) 10 mGy/h ; 3 TVL c) 15 mGy/h ; 5 TVL d) 2 mGy/h ; 3 TVL e) 10 mGy/h ; 10 TVL Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 63 Dados A = 0,37 TBq = 370x106 kBq dP = 5 m x = 30 cm Ir = 1,35x10 -10 (Sv.m2/kBq.h) m concreto = 0,099 cm 2/g concreto = 2,35 g/cm 3 = m concreto . concreto= 0,099 cm 2/g . 2,35 g/cm3 = 0,233 cm-1 cmcmCDR 88,9 233,0 302,210ln === x = n.CDR 30 cm = n.9,88 cm n = 30/9,88 = 3,03 ( ) h Svx m kBqx hkBq mSvx d A P o H 3 22 6 2 10 2 102 5 10370. . .1035,1 . − − == = Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 64 28) Um pesquisador deve manipular um frasco contendo uma amostra de I-131, cuja atividade é de 15 GBq. Qual será a taxa de dose a uma distância de 80 cm do frasco. (a constante de radiação gama para o I-131 é de 0,558 (mGy.m2/h.GBq). a) 17 mGy/h b) 13 mGy/h c) 10 mGy/h d) 15 mGy/h e) 11 mGy/h Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 65 Dados A = 15 GBq d = 80 cm = 0,8 m = 0,558 (mGy.m2/h.GBq). ( ) h mGy m GBq d A D o 08,13 8,0 15. h.GBq mGy.m 0,558 . 22 2 2 == = Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 66 29) Encontrar a concentração no ar derivada (CAD) a partir do limite de incorporação anual (LIA) dos contaminantes I- 131 e Cs-137. Dados: volume de ar respirado por hora de trabalho pelo homem referência = 1,2 m3 1 ano de trabalho equivale a 2000 horas LIA para I-131 = 2x106 Bq LIA para Cs-137 = 6x106 Bq a) CAD I-131 = 1,2x103 Bq/m3; CAD Cs-137 = 2,0x10 Bq/m3 b) CAD I-131 = 0,8x103 Bq/m3; CAD Cs-137 = 2,5x10 Bq/m3 c) CAD I-131 = 0,6x103 Bq/m3; CAD Cs-137 = 1,7x10 Bq/m3 d) CAD I-131 = 1,0x103 Bq/m3; CAD Cs-137 = 1,9x10 Bq/m3 e) NRA Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 67 Defina o termo limite de incorporação anual (LIA). Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 68 A contaminação apresentada no ar de um laboratório que trabalha somente com fósforo-32 é medida como sendo 5,8x102 Bq m-3. Qual é o valor da contaminação no ar em termos de concentração no ar derivada? LIA inalação = 6,9 x 10 6 Bq Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 69 Numa monitoração de rotina para enxofre-35 (S-35) numa instalação de produção foi observado um valor removível de contaminação de superfície de aproximadamente 250 Bq cm-2. Qual é o valor de contaminação de superfície em termos de limite derivado? LD S-35 = 1000 Bq cm -2 . Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 70 Um detector cintilador de iodeto de sódio é usado para medir a taxa de contagem proveniente de uma superfície contaminada com contaminação gama. A contagem média foi medida como sendo igual a 160 contagens por segundo (cps) e a taxa de contagem para a radiação de fundo foi medida em 10 contagens por segundo. Se a área da sonda é de 20 cm2 e a eficiência do contador é estabelecida como sendo 5% para o radionuclídeo sendo detectado, qual é o nível de contaminação de superfície total em Bq cm-2? C = 160 cps – 10 cps = 150 cps A = 20 cm2 Ec = 5% Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 71 A taxa de contagem média para a radiação gama proveniente de um teste de esfregaço realizado num local de trabalho foi medida e considerada igual a 85 contagens por segundo (cps). A taxa de contagem para a radiação de fundo foi medida e considerada igual a 10 cps. Se a área esfregada é de 100 cm2 e a eficiência do contador foi estabelecida como sendo de 7%, qual é o nível de contaminação de superfície removível e total em Bq cm-2? Suponha que a porcentagem de contaminação removida da superfície esfregada com o papel é de 10%. C = 85 cps – 10 cps = 75 cps A = 100 cm2 Ec = 7% Er= 10% Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 72 Um filtro de papel apresentou uma taxa de contagem de 40 cps após um período de coleta de ar de 30 minutos numa vazão de 40 L min-1. O nível para a radiação de fundo foi medido como 10 cps. Se a eficiência do detector é de 10%, qual é o nível de contaminação para particulados presentes no ar? C = 40 cps - 10 cps = 30 cps Ec = 10% F = 40 L min-1 t = 30 minutos Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 73 Um grama de tecido recebe uma dose de 2 Gy num certo feixe de radiação. Desprezando a atenuação, 2 gramas de tecido localizados no mesmo ponto no mesmo feixe de radiação receberá uma dose de quantos Gy. a) 0,5 b) 1,0 c) 2,0 d) 4,0 e) 8,0 Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 74 Depois da passagem de cada intervalo de tempo igual a uma meia vida, o número de núcleos restante numa amostra é igual à metade do número inicial, e sua atividade inicial (A) é a metade da atividade inicial (A0). Depois de n meias vidas, a sua atividade será: a) A = n. A0 b) A = A0 c) A = A0 / n n oo AAAd +=) o n AAe . 2 1 ) = Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 75 A taxa de dose de uma fonte puntiforme diminui com a distância (d) por uma razão: de a 1 ) 2 1 ) d b 2 ) d e c d− ( )de d d +− 1 ) d e ln 1 ) Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 76 A correção na intensidade de um feixe de fótons devido à contribuição do feixe espalhado é chamada de fator de “buildup”. Esta correção na intensidade do feixe é feita de forma: a) aditiva e independente da energia do feixe b) aditiva e dependente da energia do feixe c) redutiva e independente da energia do feixe d) redutiva e dependente da energia do feixe e) nula Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 77 No painel de uma máquina de raios X, a taxa de kerma no ar instantânea através da parede é de 5 mGy/h durante uma radiografia normal de 10 mAs com a unidade operando a 100 kV e 100 mA. A máxima kerma no ar para o painel da máquina durante uma semana e para 200 radiografias será aproximadamente de quantos mGy? a) 0,0028 b) 0,028 c) 0,28 d) 2,8 e) 28 U = NR x CT = 200 x 10 mAs = 2000 mAs s mGy x h s h mGy H o 31039,1 3600 5 −== mGy mA mAs s mGy x C xU H H 0278,0 100 2000 .1039,1 3 0 === − Instituto de Pesquisas __________________________Energéticas e Nucleares Serviço de Radioproteção 78