Radiações Ionizantes

Radiações são ondas eletromagnéticas ou partículas que se propagam com alta velocidade e portando energia, eventualmente carga elétrica e magnética, e que, ao interagir podem produzir variados efeitos sobre a matéria. Elas podem ser geradas por fontes naturais ou por dispositivos construídos pelo homem. Possuem energia variável desde valores pequenos até muito elevados.

As radiações eletromagnéticas mais conhecidas são: luz, microondas, ondas de rádio, radar, raios infravermelho, raios X e radiação gama.

Espectro Eletromagnético:

As radiações sob a forma de partículas, com massa, carga elétrica, carga magnética mais comuns são: os feixes de elétrons, feixes de prótons, radiação alfa e radiação beta. Das radiações particuladas sem carga elétrica a mais conhecida é o nêutron.

As Radiações Ionizantes:

Ao interagir com a matéria, os diferentes tipos de radiação podem produzir variados efeitos que, simplesmente podem ser sensação de cor, a percepção de uma mensagem codificada e manipulada em áudio e vídeo numa televisão, a sensação de calor provocada por feixes de lasers, o aquecimento de alimentos num forno de microondas, uma imagem obtida num filme radiográfico ou então, a produção de íons e elétrons livres devido à ionização.

As radiações são denominadas ionizantes quando produzem íons, radicais e elétrons livres na matéria que sofreu a interação. A ionização se deve ao fato das radiações possuírem alta energia, o suficiente para quebrar ligações químicas ou ejetar elétrons dos átomos após colisões.

Além da capacidade de ionização, as radiações ionizantes são bastante penetrantes, quando comparadas com os demais tipos.

As radiações eletromagnéticas do tipo X e gama, são as mais penetrantes e, dependendo de sua energia, podem atravessar vários centímetros do tecido humano até metros de blindagem de concreto. Por isso são muito utilizadas para a obtenção de radiografias e para controlar níveis de material contidos em silos de paredes espessas.

As radiações beta são pouco penetrantes, em relação às anteriores. Dependendo de sua energia, podem atravessar milímetros e até centímetros do tecido humano. Já as partículas alfa possuem um poder de penetração muito pequeno. Mesmo radiações com 5 MeV, não conseguem atravessar uma espessura de uma folha de papel. Entretanto, o seu poder de ionização é muito grande.

A Distribuição da Energia Nuclear no País

O Brasil tem um programa amplo de uso da energia nuclear para fins pacíficos. Milhares de instalações radioativas estão em funcionamento, utilizando material ou fontes radioativas para serem aplicadas na indústria, na área da saúde e em pesquisa.

Fonte: Blog do Tecnólogo (com adaptações).

Alguns Eventos Importantes no Uso da Energia Nuclear no Brasil

1956 - Instalado o primeiro reator de pesquisa do hemisfério Sul, no Instituto de Energia Atômica, em São Paulo. Criação da Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN).

1962 - Criação do Instituto de Engenharia Nuclear, no Rio de Janeiro.

1963 - Início da produção rotineira de radioisótopos e radiofármacos no Brasil.

1967 - Brasil assina Tratado para Proscrição de Armas Nucleares na América Latina e Caribe.

1972 - Assinado com os Estados Unidos acordo para a construção da Usina Nuclear de Angra 1.

1981 - Autorizado o funcionamento provisório de Angra 1.

1984 - Angra 1 entra em operação comercial.

1987 - Brasil inicia produção de urânio enriquecido. Acidente nuclear em Goiânia com Césio-137.

1988 - Inaugurado o reator MB/01 concebido e construído no Brasil.

1991 - Brasil e Argentina assinam acordo para uso pacífico da energia nuclear.

1994 - Entra em vigor o Tratado para Proscrição de Armas Nucleares na América e Caribe.

1995 - Brasil passa a produzir o radiofármaco Tálio-201. 

2000 - Início de operação de Angra 2.

2004 - Entra em operação a usina de enriquecimento nuclear em Resende (RJ).

Fonte: Revista Ciência Hoje. 

Planejamento em Instalações de Equipamentos Radiológicos

Para se efetuar o planejamento de um equipamento radiológico é necessário um estudo de funcionamento do serviço, por exemplo:

- Acesso de pacientes em cadeiras de roda, macas e etc.

- Áreas adjacentes, com circulação de pessoas, sala de espera e piso superior ou inferior.

- Capacidade de carga elétrica disponível no quadro de distribuição do cliente.

De conhecimento dos itens anteriores, planejamos a instalação do equipamento, com uma planta de posicionamento, de proteção radiológica e instalação elétrica.

Radiologia Convencional: 

Plantas de posicionamento, proteção radiológica e instalação elétrica. As plantas devem conter legendas com os nomes das salas e de cada componente de instalação. Os componentes são: 

- Equipamentos de raios X, bucky mural, mesa de exames e quadro de força.

- As salas: sala de exames, sala de comando e câmara escura.

Planta de proteção radiológica:

Área controlada - Locais de trabalho em áreas expostas à radiação.

Área monitorada - Locais de trabalho nas adjacências da área controlada; quartos de pacientes fora da área controlada e em campo aberto áreas que estão sob jurisdição do usuário.

Área controlada:

Por semana: 1 mSv (100 mR).

Por ano: 50 mSv (5 R).

Área monitorada: 

Por semana: 0,1 mSv (10 mR).

Por ano: 5 mSv (0,5 R).

Área monitorada com fator de permanência 0,3:

Fronteiras (limite) da área controlada, cabines, toaletes, corredores e sala de espera, em campo aberto dentro da área sob jurisdição do usuário, mas que não são lugares de permanência.

Outras áreas ocupadas - 0,3 mSv (3 R) por semana e 1,5 mSv (0,15 R) por ano:

Residências ou locais de permanência de pessoas que não tenham relação com a atividade da instituição de raios X; em campo aberto, mas que são lugares de permanência.

Tomografia Computadorizada:

Tomografia Computadorizada é um método especial de tomografia por raio X baseado no princípio do borramento para a formação de imagens. Este método especial produz tomogramas transaxiais isto é, imagens de fatias do corpo. Portanto, somente as regiões de interesse são apresentadas na imagem.

A tomografia computadorizada fornece imagens de tecidos macios com muito mais contraste do que as obtidas com método clássico. Além disso, ao processo de geração de imagens é possível analisá-las quantitativamente.

A tomografia computadorizada (TC) é também conhecida como "CAT" Tomografia Axial Computadorizada. Tomografia vem da palavra grega "tomos" que significa fatia em seção (comumente denominado "corte" e grafia significa registro).

Plantas de posicionamento, proteção radiológica e instalação elétrica:

Devem conter seus componentes com legenda e os nomes das salas do setor.

Legendas e seus componentes:

- Gantry, mesa de exames, mesa de comando (teclado e monitor), armários de eletrônica, lâmpada de sinalização e o sistema de alimentação elétrica.

- Salas: Salas de exames, sala de comando, sala de laudos e sala técnica.

Mesa de Exames: 

É montada à frente do Gantry e é onde se coloca o paciente, a mesa tem movimentos sobe/desce e entra/sai. Durante a exploração do paciente a mesa movimenta de acordo com a execução do exame. Após cada corte a mesa é deslocada para o próximo corte. Neste caso para equipamentos que não são helicoidais (espiral).

Para equipamentos helicoidais, a mesa faz o movimento contínuo em toda extensão do exame.

- Faixa de deslocamento vertical: 35 - 110 cm.

- Faixa de deslocamento horizontal: 160 - 180 cm.

GANTRY:

É parte do equipamento que executa propriamente a exploração do paciente, ele é instalado na sala de exames. Possui vários componentes como: tubo de raios X, detectores, circuitos eletrônicos, monitores, etc.

Possui um painel de comando não só do próprio gantry como também da mesa, além de indicadores de posicionamento. É possível a inclinação. Faixa de inclinação +/- 25 graus a +/- 30 graus. Tem uma abertura onde é introduzido o paciente. Faixa de abertura: 60 a 70 cm.

Detectores:

- Detectores em estado sólido:

Os cristais emitem luz quando expostos à radiação, acoplados a estes cristais estão os detectores de luz, que produzem um sinal elétrico proporcional à intensidade de radiação incidente.

- Detectores a gás:

São utilizados em tomógrafos de 3ª geração, o gás utilizado é o Xenônio.

Console de Comando:

A mesa de comando com seus componentes é montada na sala de comando. Composição básica: um teclado, um ou dois monitores dependendo da composição do equipamento, neste caso um monitor de  imagens e outro de dados, computador e câmara de processamento.

Através da mesa de comando o operador poderá manipular e observar e observar todo o sistema, por este motivo o visor pumblífero deverá ter um tamanho e colocação em uma altura que o operador tenha total visão da sala de exames.

Sensibilidade às Radiações

Quanto à sensibilidade do organismo à radiação, com relação à vida do indivíduo, sabe-se que a fase embrionária está mais sujeita a efeitos somáticos, que podem causar malformação física ou mental congênita ou ainda propiciar a criança a ter asma, bronquite ou mesmo leucemia. Na Dinamarca, se o feto ou o embrião for irradiado no útero da mãe com dose superior a 0,1 Gy (Gray), o aborto terapêutico é recomendado. Para dose absorvida entre 0,01 e 0,1 Gy, o aborto é recomendado, dependendo se há algum outro fator agravante ou não.

De uma forma geral, quanto mais jovem o indivíduo, mais sensível ele é à radiação. Hoje, as mulheres com idade ao redor de 40 anos, que receberam alta dose de radiação, quando crianças, em Hiroxima e Nagasáqui, estão apresentando índices crescentes de câncer de mama.

As células, por sua vez, apresentam diferentes sensibilidades aos efeitos somáticos das radiações ionizantes, dependendo do tipo e da fase de seu ciclo de reprodução. Células em divisão, ou as que são metabolicamente ativas, ou, ainda, as que se reproduzem rapidamente, tais como as células brancas do sangue, são mais sensíveis que aquelas altamente diferenciadas, como as do músculo, osso e tecido nervoso.

Fonte: Radiação: efeitos, riscos e benefícios.