Natureza, propriedades e aplicações de raios x Física da Radiação

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Gisele Carvalho- Radiologia S4 
Natureza, propriedades e aplicações de raios x – Física da Radiação 
 Átomo 
Núcleo, formador por prótons e nêutrons, + 
elétrons, organizados em orbitais. 
 Ionização 
Processo de converter um átomo em íons, que 
requer energia suficiente para superar a energia de 
ligação de elétron. 
 
 Radioatividade 
Emissão de energia por certos átomos ou 
elementos através de desintegração espontânea. 
 Radiação 
Emissão e a propagação de energia através do 
espaço ou matéria ou vácuo, feita por ondas ou 
partículas. 
A geração, emissão e absorção de radiação 
acontecem em nível subatômico (elétrons, prótons 
e nêutrons). 
Corpusculares é a propagação de energia através 
de partículas: possuem massa! 
Eletromagnéticas é a propagação de energia 
através do espaço, a energia se transmite através 
de um campo elétrico e magnético que variam em 
função do tempo e espaço, que é transmitida na 
forma de onda com picos máximos e mínimos, 
essa oscilação é dada por frequência. Ex. Raios X, 
luz visível e radiação UV. 
Radiações eletromagnéticas: Não possuem massa 
e carga, se propagam em linha reta com a 
velocidade da luz e não são desviadas por campos 
elétricos e magnéticos. Seu poder de penetração 
depende da sua frequência, quanto menor o 
comprimento de onda maior a frequência. 
 
 Ondas eletromagnéticas 
Propagam-se 300.000km/seg. 
Propagam-se em linha reta. 
Quando interagem com a matéria são absorvidas ou 
espalhadas. 
Não são afetadas por campos eletromagnéticos. 
Produzem interferência. 
 O que são Raios X ? 
São fótons de energia sem massa e eletricamente 
neutros que propagam como ondas na velocidade 
da luz. 
Os raios X são radiações eletromagnéticas (como 
rádio, TV) de alta energia e com capacidade de 
produção de imagem. 
 Propriedade dos Raios X 
Caminham em linha reta. 
Velocidade igual ao da luz no vácuo. 
Não são desviados por campos elétricos e 
magnéticos (por que não tem carga). 
Podem sensibilizar filmes fotográficos (produção 
de imagem). 
São invisíveis e imperceptíveis. 
Podem penetrar corpos opacos. 
 Gisele Carvalho- Radiologia S4 
São prejudiciais aos tecidos vivos (causam 
mudanças em células vivas). 
Produzem fluorescência e fosforescência em certas 
substâncias. 
 
 Aplicações 
Terapêutica: exames e tratamentos neoplásicos. 
Arte: identificação de autenticidade. 
Espectroscopia: identificação de elementos quanto 
ao número atômico. 
Fotoquímica: ionização de compostos químicos. 
Radiobiologia: modificações experimentais em 
células e tecidos. 
Cristalinografia: analise de estruturas moleculares. 
 Aparelho de Raios-X 
É composto, em geral, por cabeça do tubo ou 
cabeçote, braço extensor e painel de controle. Os 
aparelhos de raios x podem ser móveis ou fixados a 
parede. 
Os aparelhos odontológicos apresentam um 
transformador em sua composição, assim sendo, 
podem ser portáteis. 
 Produção de raios x 
Os raios x são produzidos artifialmente por meio do 
bombardeio por elétrons acelerados sobre um 
anteparo. 
No cabeçote obrigatoriamente deve conter tudo de 
raios-X (que contém o cátodo, filamento de 
tungstênio, e o ânodo, placa de cobre, onde é 
produzida a radiação), fonte de energia, óleo (que é 
isolante que permite dissipar o calor gerado), os 
filtros, o envoltório de chumbo (que reveste todo o 
cabeçote, minimizando a radiação secundária), os 
colimadores (que permite restringir e selecionar os 
raios x) e os cone ou cilindro localizador (que 
permitem prever a direção do feixe de raios. 
 
A produção de raios X está associada aos elétrons 
com a aceleração de elétrons e o anteparo para detê-
los. 
Os elétrons acelerados por uma diferença de 
potencial e se chocam contra um obstáculo, 
perdendo energia cinética, sendo essa transformada 
em calor e energia eletromagnética. 
Cátodo é um filamento, que quando passa corrente 
elétrica por ele é 
aquecido expulsa 
elétrons. 
Ânodo de tungstênio é 
um disco achatado feito 
de tungstênio carregado 
positivamente que atrai 
os elétrons através do 
tubo. 
A diferença de voltagem entre cátodo e ânodo é 
extremamente alta. 
Elétron (alta velocidade) choca-se com um átomo 
de tungstênio, um elétron que está em uma camada 
mais interna do átomo é liberado. Um elétron que 
está em um orbital com energia imediatamente mais 
alto (mais externo) migra para aquele nível de 
energia mais baixo (mais interno), liberando sua 
energia extra na forma de um fóton. 
A produção de fóton gera calor, para isso o ânodo 
está sempre sendo girado (motor) e tem também 
óleo a frio para não danificar. 
Cátodo: filamento de Tungstênio ligado à fonte de 
energia, aquecimento emissão de elétrons. 
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Ânodo: bloco de tungstênio encrostado em cobre, 
converte energia cinética em fótons de raios-X. 
 
 Fatores que influenciam o feixe de Raios-X 
Tempo de exposição, tem relação a quantidade de 
radiação: mA vezes o tempo de exposição, 
grandezas inversamente proporcionais, controla a 
quantidade e a densidade de um feixe de raio x. 
Taxa de exposição (mA), geralmente medido em 
frações de segundos, que modifica a duração da 
exposição, número de fótons gerados. Alguns 
fatores relacionados ao tempo de exposição são o 
tipo de radiografia, a espessura dos tecidos a serem 
radiografadas, posição do tubo em relação ao filme 
e a capacidade do filme em absorver a radiação. 
Energia (kVp), aumenta a diferença de potencial 
cátodo-ânodo, aumenta a energia de colisão para 
formação dos feixes, o número de fótons gerados, a 
energia média dos fótons e a energia máxima dos 
fótons, a qualidade dos fótons gerados melhora a 
penetração dos feixes (contrates). 
Filtragem (colimação), seleção de fótons de 
qualidade e que auxiliam na formação de imagem e 
a remoção de raios não formadores de imagem 
(redução da exposição do paciente). 
Intensidade (distância foco-filme), a intensidade de 
um feixe de raio x depende da distância entre o 
objeto e o ponto focal.