Histórico,Natureza e Proriedade dos raios x

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Histórico, Natureza e 
Propriedades dos 
Raios x 
ESTOMATOLOGIA 
• Conceito de Estomatologia: é a especialidade que 
tem como objetivo a prevenção, diagnóstico 
(conclusão sobre a doença), prognóstico (previsão do 
final da doença - bom, ruim, impreciso) e o tratamento 
das doenças próprias da boca e suas estruturas 
anexas, manifestações bucais de doenças sistêmicas 
bem como o diagnóstico e prevenção dessas. 
 
HISTÓRICO DOS RAIOS-X 
• Wilhelm Conrad Rontgen (8 de novembro de 1895): 
trabalhava com tubos de vidro a vácuo, percebeu que 
a luz/raio que passava pelo tubo dava para ver os 
objetos por dentro. Como ele não sabia que tipo de 
radiação era essa, ele deu o nome de Raios X. 
 
• Lembrando que o Raio- X é uma radiação artificial, 
o raio- x é produzido artificialmente. 
 
• Primeiro Raio X foi da esposa de Rontgen. 
 
• Becquerel: descobriu a radiação natural dos 
elementos químicos. 
 
• Utilização imediata com finalidade diagnóstica e 
terapêutica. Muito utilizado no tratamento do câncer, 
com a radioterapia. 
 
NATUREZA DOS RAIOS-X 
• Raio X: é um tipo de radiação produzida 
artificialmente. São ondas eletromagnéticas (energia 
em movimento) com comprimento de onda de 0,1 a 
100 Â. 
 
• Radiação é a emissão e transmissão de energia 
através do espaço e da matéria. Pode ocorrer em 
duas formas: (1) particulada ou radiações 
corpusculares e (2) radiação eletromagnética. 
 
1- Partículas ou Radiações corpusculares: Pequenos 
átomos têm aproximadamente o mesmo número de 
prótons e nêutrons, enquanto átomos grandes tendem 
a ter mais nêutrons do que prótons. São originários de 
desintegrações naturais (radioatividade natural) ou 
provocadas por meio artificiais (radioisótopos). 
Átomos maiores são instáveis por causa da 
distribuição desigual de prótons e nêutrons e podem 
se quebrar, liberando: 
 
- Partículas α (alfa): partículas do núcleo de hélio; 
- Partículas β (beta): são feixes de elétrons; 
- Raios γ (gama): obtida por distúrbios nucleares. 
 
2- Radiação eletromagnética: consequência do 
movimento de energia através do espaço, não possui 
massa. Como exemplo têm-se: ondas de rádio, raio x, 
microondas, raio gama, raio ultravioleta, luz visível e 
radiação ultravioleta, radar. 
 
OBS: Esses exemplos de radiações possuem 
comprimentos de onda e frequências diferentes. 
 
 
 
Radiologia oral : fundamentos e interpretação / Stuart C. White, Michael J. 
Pharoah. - 7.ed. - Rio de Janeiro : Elsevier, 2015. 696 p. : il. ; 27 cm. 
 
PROPRIEDADE DOS RAIOS-X 
• São invisíveis. 
 
• Atravessam corpos opacos á luz. 
 
• Não são desviados por campos elétricos ou 
magnéticos. 
 
• Não possuem carga elétrica ou massa. 
 
• O feixe do raio é policromático (vários raios de vez). 
Trajeto retilíneo, não faz curva. 
 
• Não podem ser refletidos ou refratados. 
 
• Impressionam filme fotográfico. 
 
• Produzem fluorescência (elimina calor- quando para 
a exposição, a luz desaparece) e fosforescência 
(adquire calor – a luz persiste) em certas substâncias. 
 
• Propagação em linha reta e em movimento 
ondulatório. 
 
• Velocidade igual a da luz, porém com comprimento 
de onda e frequência diferentes. 
 
OBS: Quanto menor o comprimento de onda, maior a 
frequência, maior energia e por isso, maior 
penetração. 
 
 Comprimento de onda = 
1
𝑓𝑟𝑒𝑞𝑢ê𝑛𝑐𝑖𝑎
 
 
• Quando interagem com a matéria, podem ser 
absorvidos ou espalhados. 
- Matéria com densidade alta/ número atômico grande: 
barram a passagem da radiação/absorvem mais a 
radiação. Ex: tecidos duros (esmalte,ossos) – tons 
mais brancos 
- Matéria menos densa/ baixo número atômico: ocorre 
o espalhamento/passagem da radiação 
Ex: tecido moles (polpa)- tons mais escuros. 
 
CONSTITUIÇÃO DOS APARELHOS DE RAIO-X 
• Os primeiros equipamentos tinham a ampola (tubo 
de vidro) Coolidge dentro do cabeçote e os fios eram 
totalmente expostos. É nessa ampola que os raios-x 
são produzidos. 
- Tempos depois, os fios já foram incorporados e não 
deixados mais expostos. 
 
 
• Estruturas do equipamento de raio-x: 
1- Cabeçote: formato redondo, esférico. É a “caixa” 
blindada que protege o tubo/ampola de vidro, onde é 
produzido o Raio-X. Nesse cabeçote há ainda: 
- Transformador de alta-tensão; 
- Transformador de baixa-tensão; 
- Filtro adicional de alumínio: fica na saída do feixe de 
raio-x. 
- Saída do feixe: além do filtro adicional de alumínio, 
há o colimador (diafragma de chumbo- esse é o 
responsável por minimizar o campo de alcance do 
feixe, de modo a reduzir a exposição desnecessária 
através do uso de placas de chumbo) e localizadores 
(cilindros abertos – local que mira para incidência do 
raio-x). 
 
 
- Saída do feixe: centro (“moeda”) é o filtro de 
alumínio, ao redor (fora) é colimador. 
 
2- Base: pode ser fixa (presa na parede) ou móvel. 
3- Braço articulador: permite o movimento do 
cabeçote (horizontal e vertical). 
 
 
4- Corpo: controle (responsável pelo disparo do 
equipamento e tem um fio para extensão) e a parte 
elétrica. 
 PARTE ELÉTRICA: 
- Autotransformador; 
- Estabilizador de corrente; 
- Regulador de voltagem; 
- Regulador de miliamperagem; 
- Marcador de tempo; 
- Voltímetro/Amperímetro 
- Seletores de quilovoltagem e miliamperagem. 
OBS: Apesar de ter os reguladores, esses 
equipamentos intrabucais (os aparelhos odontológicos 
intrabucais é diferente dos instrumentos extrabucais) 
já vem regulados da fábrica, já vem fixa a corrente e a 
voltagem, não permite mudar. A única coisa que pode 
alterar é o tempo de exposição (quanto tempo o 
aparelho vai emitir o raio x (atualmente é fração de 
segundos,menos de 1 seg, 0,4/0,3 seg). 
 
PRODUÇÃO DOS RAIOS-X 
• Raios-X são produzidos quando elétrons são 
acelerados de encontro a um alvo metálico. 
 
• Tubo de raios-x ou ampola de raios-x (a vácuo no 
interior): é o local onde os raios-X são produzidos, é 
composto por um cátodo e um ânodo situados dentro 
de um invólucro ou envelope de vidro evacuado. Os 
elétrons fluem do filamento dentro do cátodo para o 
alvo dentro do ânodo, onde a energia de alguns dos 
elétrons é convertida em raios X. Para que o tubo de 
raios X funcione, uma fonte de energia é necessária 
para: 
 
• Aquecer o filamento do cátodo e assim gerar elétrons. 
• Estabelecer um potencial de alta voltagem entre o 
ânodo e o cátodo para acelerar os elétrons em direção 
ao ânodo. 
 
 
• 1- A partir da eletricidade, o transformador de baixa 
tensão faz a conversão da energia para que ela 
aqueça o metal, sendo assim, há o aquecimento do 
filamento de tungstênio presente no cátodo (polo 
negativo), com o aquecimento, há a produção dos 
elétrons. O feixe de elétrons é acelerado no vácuo 
pelo transformador de alta tensão, e por meio de uma 
DDP (CÁTODO - / ÂNODO +) esses elétrons vão se 
chocar no alvo de tungstênio localizado no ânodo 
(polo positivo), dissipando parte de sua energia em 
forma de calor (99%) e uma pequena parte em forma 
de raios-X (1%). 
*A aceleração dos elétrons gera energia de movimento 
(energia cinética). 
OBS: O tungstênio é barato, tem elevado número 
atômico, é de fácil acesso e bom para produzir elétrons 
quando é aquecido. Alto ponto de fusão, alta 
condutividade térmica e baixa pressão de vapor nas 
temperaturas de funcionamento do tubo de raios X. 
 
COMPONENTES DO TUBO DE RAIO-X 
- Invólucro: tubo de vidro plumbífero (coloca chumbo 
para aumentar a proteção dos profissionais). Toda a 
ampola tem chumbo, exceto na janela que é de onde 
sai os feixes. 
- Cátodo (-): onde são produzidos os elétrons. O cátodo 
é feito de molibdênio e ele prende o filamento de 
tungstênio. 
- Ânodo (+): é um bastão de cobre (serve para dissipar 
o calor que é produzido e segurar o alvo) e só no meio 
(alvo) é de tungstênio. 
- Óleo: entre o tubo e o cabeçote, tem óleo para resfriar 
o cabeçotepara não queimar a mão dos profissionais. 
 
 
• 2- Obtendo alta velocidade, o ânodo recebe o 
impacto de um feixe de elétrons de alta energia 
cinética. 
 
• 3- Quando esses elétrons chegam aos átomos do 
alvo Tungstênio (W), ocorre a transferência de Ec 
para o alvo. 
 
• 4- Os elétrons acelerados vão interagir com o átomo 
de W de forma mais superficial, ou seja, com os 
elétrons que estão nas órbitas. Não há choque com 
núcleo! A interação ocorre com elétrons orbitais e com 
campo nuclear. 
 
• 5- O resultado disso é a conversão de Ec em calor, 
em infravermelho e em raios-x. Ao final do processo 
temos cerca de 99% de calor e 1% de raios-x. 
 
INTERAÇÃO DOS ELÉTRONS COM O ALVO 
• Em algumas situações, a Ec pode ser suficiente 
para ionizar (ganhar ou perder elétrons) o alvo. Nesse 
caso, o alvo pode perder elétrons que estão nas 
orbitas na interação/choque dos elétrons com o alvo, 
quando ele perde, torna-se ionizado. Por isso a 
radiação- x é ionizante, pois tem capacidade de 
ionizar o alvo. 
 
*À medida que se afasta do núcleo, a energia de 
ligação dos elétrons ao núcleo diminui. é mais fácil 
deslocar esse que estão fracamente ligados. 
 
• Quando a Ec do feixe de elétrons consegue ionizar 
o W e arrancar elétrons de camada mais internas ao 
núcleo (K), o espaço deixado é ocupado por um 
életron de uma camada mais externa (L) e nesse 
processo ocorre a emissão de raio-x e calor. Há um 
maior benefício do elétron da camada K ser ionizado, 
uma vez que nessa camada tem maior energia. 
Sendo assim, a diferença de energia entre essas 
camadas K e L é suficiente para produzir uma 
imagem de raio-x bom! Dessa forma, é necessário 
que seja na camada K e L para ser suficiente para 
penetrar o corpo (raios fortes, maior frequência, 
menor comprimento de onda, maior penetração) e ter 
uma imagem radiográfico boa. 
 
*Essa ionização e arrancamento de elétrons pode 
ocorrer em outras camadas, porém ocorre de forma 
mais fraca, produz um raio-x fraquinho. O ideal é que 
a ionização seja no K, para que o L ceda o elétron, 
essa diferença de energia, provoca um raio-x bom! 
 
*Lembrar que é produzido um feixe com vários raios-x 
com vários comprimentos de onda e diferentes 
energias, mas para conseguir fazer um raio-x é 
necessário que se arranque elétrons da camada K. 
 
 
 
TIPOS DE RADIAÇÕES 
• Radiação característica: os raios-x características 
são formados quando um elétron de uma camada 
mais externa preenche o espaço deixado por um 
elétron de camada mais interna. 
- É chamada de característica porque a radiação 
(raio-x) é específico para cada diferença dos níveis de 
energia dos orbitais (ou seja, diferente de energia de 
uma camada par outra) e é característica de 
determinado metal do alvo. 
*Kvp: kilovoltpico (voltagem) - determina a velocidade 
que eu dou ao elétron para ele se chocar ao alvo. 
- A energia de um raio-x característico corresponde á 
diferença entre a energia da camada que perdeu o 
elétron e a camada cujo elétron irá preencher aquele 
espaço. Então, se um elétron da camada K for 
ocupada por um elétron da camada L no W, teremos: 
 69 Kev – 12 Kev = 57 Kev 
 
- Portanto, em termos de raios-x característicos, 
apenas aparelhos com 70 kVp (mínimo no mercado) 
seriam capazes de arrancar elétron da camada K (69) 
e obter radiação (raio-x) com 57 KeV (valor 
constante). Se for menor que 70, eu não consigo ter 
uma radiação boa para uma imagem boa, pode ter 
radiação característica de outras camadas com 
energias menores ou radiação de frenagem. 
 
- Qualquer elétron, de qualquer camada, pode ocupar 
o espaço deixado por outro elétron. Mas radiografias 
de diagnóstico só são uteis quando raios K- 
característicos são obtidos. 
 
• Radiação de bremsstrahlung (radiação de 
frenagem): 
-Faz referência a perda de energia cinética do elétron 
que atinge o alvo, a medida em que ele se aproxima do 
núcleo atômico. É a parada repentina ou 
desaceleração dos elétrons de alta velocidade pelos 
núcleos de tungstênio no alvo. 
*O elétron não retira nenhum elétron da orbita do metal 
e vai em direção ao núcleo, dessa forma, ele vai ser 
desacelerado bruscamente e desviado, 
-Durante essa aproximação, o núcleo (positivo) atrai o 
elétron (negativo), desacelerando-o. A Ec perdida na 
desaceleração é emitida na forma de raios-x (radiação 
de freamento). O elétron desacelerado muda sua 
direção no evento, e pode perder totalmente sua Ec no 
processo. 
- Quanto mais próximo o elétron passar pelo núcleo, 
maiores serão a atração eletrostática entre o núcleo e o 
elétron, o efeito de frenagem e a energia dos fótons de 
bremsstrahlung resultantes. A eficiência desse 
processo é proporcional ao quadrado do número 
atômico do alvo. Metais com alto Z são mais eficazes 
para desviar o caminho dos elétrons incidentes. 
 
 
- Portanto: 
1- À medida que o elétron vai sendo desacelerado por 
influência do núcleo, raios-x de freamento são 
formados, com diferentes KeVs (energias). 
2- Portanto, um elétron pode perder toda, parte ou até 
nenhuma Ec durante sua passagem. Podendo gerar 
raios-x com variados KeVs nesse processo, com 
diferenças aleatórias entre eles. 
Ex: Sistemas com 70KvP (ou +) que aceleram elétrons, 
podem gerar raios-x de freamento de até 70KeV, além 
de conseguir raios K-característicos e raios 
características de outras camadas. Aparelhos com 
65KvP não conseguiriam arrancar um K-elétron do W 
(e não formariam raios K- característicos úteis), mas 
podem formar inúmeros de freaamento e 
característicos de camadas menos energéticas. 
*KvP menor, aumenta o tempo de exposição para 
compensar a energia dos raios produzidos.