Radioatividade - Aula 1

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Vitória Dantas – P1Radioatividade
· Introdução
Radiação – energia que se propaga no espaço a partir de uma fonte, que pode ser por meio de partículas ou ondas eletromagnéticas
Radioatividade - Desintegração espontânea do núcleo atômico de determinados elementos com emissão de partículas ou radiação eletromagnética.
Em transformações nucleares o núcleo do átomo sofre alterações, já as reações químicas ocorrem na eletrosfera do átomo. Desta forma, um átomo pode se transformar em outro átomo e, quando isso acontece, significa que ele é radioativo., ou seja, possui excesso de matéria ou energia.
· Utilidades da Radioatividade
· Estudos Metabólicos
· Substância é estocada em algum tecido e é eliminada do organismo
· Métodos Terapêuticos
· Farmacocinética
· Farmacodinâmica
· Radioterapia
· Datação Radioativa
· Estimar a idade de fósseis
· Métodos de Diagnóstico
· Aplicação de radioisótopos
· Cintilografia
· PET-Scan
· Radiação
· Ionização - É o processo pelo qual os átomos de uma determinada matéria perdem ou ganham elétrons, formando íons.
· Classificação segundo o efeito das radiações sobre a matéria:
· Não Ionizante – Não produz ionização (Luz, calor, ultrassom)
· Ionizante – Produz ionização (Radiação alfa, raios X)
· Radiação Ionizante
· Transportam grandes quantidades de energia
· A energia se transfere à eletrosfera do corpo
· Extraindo elétrons
· Os elétrons livres podem produzir espécies químicas altamente reativas
· Estruturas do corpo humano são determinadas por proteínas, possuindo elétrons livres que produzem as vias diretas ou indiretas de ionização
· Via Direta de Ionização (20%):
· Reagem diretamente com as proteínas do organismo, alterando suas configurações e funções e interferindo nos processos de reprodução celular e síntese proteica
· Via Indireta de Ionização (80%)
· Reagem diretamente com moléculas de água, formando radicais livres de oxigênio, que reagem com estruturas celulares, alterando sua função
· Radicais Livres
· Espécies químicas que apresentam elétrons desemparelhados, sendo, portanto, altamente reativas.
· Efeitos Positivos dos Radicais Livres – Imunidade, coagulação, apoptose, cicatrização.
· Efeitos Negativos – Envelhecimento, mutação no DNA, destruição de membranas lipídicas, patologias.
· Gestantes
· Porque as gestantes não podem se submeter a radiografias?
· As radiografias fazem uso de raios X, que é muito penetrante e atravessa a massa corporal.
· Ao atingirem o DNA fetal, os raios X produzem alterações na célula. 
· Em razão da alta atividade mitótica do embrião, qualquer alteração do DNA pode causar mutações e malformações no feto ou, até mesmo, a morte fetal.
· Radiações Ionizantes
· Número de massa (A)= número de prótons (Z) + número de nêutrons (N)
· Forças Nucleares
· Fracas 
· Capazes de transformar prótons em nêutrons (vice-versa) – liberação de radiação
· Fortes
· Mantêm os prótons e nêutrons unidos e restritos ao núcleo
· Diferenças significativas entre o número de prótons e de nêutrons causam instabilidade nuclear
· Essa instabilidade nuclear é compensada pela emissão de radiações.
· Radionuclídeo - Átomo cujo núcleo emite radiação
· Natureza Particulada
· São caracterizadas por sua carga, massa e velocidade.
· Meia-vida: tempo transcorrido até que a atividade de um radionuclídeo reduza pela metade.
· Natureza Ondulatória
· São constituídas por campos elétricos e magnéticos, variando no espaço e no tempo.
· Caracterizadas pela amplitude e frequência de oscilação.
· Decaimento radioativo – perda da atividade de um radionuclídeo em relação ao tempo;
· A meia-vida pode ser extremamente variável;
· Acidentes nucleares – meia vida variante;
· Tipos de Radiação
· Excesso de energia pode ser emitido em forma de:
· matéria (partículas) – radiações alfa e beta
· ondas eletromagnéticas – radiações gama
· Radiação alfa
· Um feixe de partículas;
· Emissão de partícula composta de 2 prótons e 2 nêutrons;
· É análoga a um núcleo de Hélio. 
· A diferença entre a emissão alfa e o átomo de hélio é que na emissão alfa os dois elétrons da eletrosfera do átomo de hélio são retirados. Portanto, a partícula alfa tem carga positiva +2 (em unidades atômicas de carga) e 4 unidades de massa atómica.
· Caso o núcleo apresente desproporção entre prótons e nêutrons, a emissão alfa não será capaz de igualar estes números.
· A emissão alfa por si só não estabiliza o núcleo;
· Emissão de outras partículas radioativas para conseguir estabilizar o núcleo (beta/gama);
· Objetivo de diminuir a massa do núcleo para diminuir a instabilidade;
· São partículas altamente ionizantes;
· São pouco penetrantes – massa elevada;
· Não são utilizadas em humanos – causam grandes queimaduras;
· Uso frequente em usinas nucleares.
· Radiação beta negativa (négatron)
· Partícula com massa muito pequena, tende a 0, com carga negativa;
· Encontra-se no núcleo;
· Na emissão de partícula beta (-), 1 nêutron se transforma em 1próton;
· Partículas beta são pequenas, apresentam menor poder de colisão – ionização;
· Apresentam maior penetração que as partículas alfa;
· Eventualmente utilizadas em humanos;
· São utilizadas para fins terapêuticos –radioterapia.
· Bombardeio de um feixe de partículas sobre a área da pele adjacente ao local em que existe um processo cancerígeno.
· Se um núcleo tiver excesso de nêutrons → emitirá radiação beta (-)
· Radiação beta positiva (pósitron)
· Partícula radioativa com carga positiva – Não pode-se dizer que é um próton;
· Cada emissão beta (+) faz com que um próton se transforme em um nêutron;
· São utilizadas para fins de diagnóstico - PET-Scan.
· Tomografia com emissão de pósitrons. Tecidos com maior atividade metabólica consomem mais glicose (células tumorais, inflamatórias).
· Fluordesoxiglicose – moléculas de glicose marcadas com o radioisótopo flúor-18 – emite pósitrons
· Radiação beta
· Síntese de radionuclídeos emissores de radiação beta
· Bombardeia o núcleo e cria isótopos
· (A + 1) excesso de nêutrons → Emitir radiação β (-)
· (A – 1) déficit de nêutrons → Emitir radiação β (+)
· Radiação gama
· Origem no núcleo atômico;
· Emissão através de onda eletromagnética; Ondas não possuem massa!
· Altíssima frequência (acima de 1020 Hz) – facilidade de extração de elétrons pela energia;
· Frequências de ondas elevadas → extrai elétrons → grandes Ionizantes
· Natureza ondulatória e ausência de massa:
· Menor potencial de ionização;
· Maior potencial de penetração – atinge paredes de chumbo;
· Normalmente acompanham a
· emissão α e/ou β;
· São ionizantes, mas nem tanto;
· Muito penetrantes;
· São utilizadas em humanos.
· CINTILOGRAFIA
· Obtém imagens de processos fisiológicos;
· São utilizados isótopos radioativos –radiotraçador ou radiofármaco;
· Radiotraçador concentra-se eletivamente em determinado órgão; 
· Rastreia-se os radioisótopos e determina-se o mapeamento funcional do órgão.
· Radiotraçadores podem ser utilizados na medicina nuclear para eliminar células cancerosas – processo de ionização.
· Ex.: iodo-131; iodo-123; tálio-201.
· RADIOIMUNOENSAIO
· Método de dosagem laboratorial de substâncias (fármacos, hormônios...) que utiliza anticorpos ligados a radionuclídeos que emitem radiação gama.
· Aplicação da Radioatividade na Medicina
· Tratamento
· Diagnóstico
· Físico-médico
· Radioterapia
· Medicina Nuclear
· Radiodiagnóstico
· Radioisótopos
· Efeitos da radiação no organismo
· Agudos
· Imediatos - Queimaduras; Rompimento das plaquetas; Queda no sistema imunológico
· Crônicos
· Ao longo dos anos - Esterilidade; Câncer de pulmão, pele, leucemia.; Problemas na tireóide.