Entenda como funciona uma Usina Nuclear

Produção dos Radioisótopos

Os radioisótopos são produzidos diretamente por reações nucleares ou indiretamente através do decaimento de um radionuclídeo pai.

Essas reações ocorrem entre feixes de partículas e núcleos (alvos), produzindo novos núcleos e partículas, elas são realizadas em reatores nucleares e em aceleradores de partículas (ciclotrons).

Reatores Nucleares

São equipamentos que permitem a realização de transformações que envolvem mudanças nos núcleos atômicos. Como exemplo disso temos a fissão nuclear do átomo de urânio em átomos de menor massa, isso visando a obtenção da energia nuclear.
Esses reatores precisam ser muito bem vedados, pois envolvem grandes quantidades de energia, calor e radiação, materiais que são nocivos ao ser humano.

 Núcleo de reator utilizado em pesquisas.

Núcleo de reator submerso em uma piscina.

Ciclotrons

Equipamentos aceleradores eletromagnéticos de alta frequência que comunica à partículas eletrizadas velocidades muito elevadas, a fim de se obter transmutações e desintegrações de átomos. Realizam o bombardeamento de alvos estáveis com partículas positivamente carregadas. Ex.: Prótons, dêuterons e as partículas alfa.

Os núcleos bombardeados se tornam instáveis por excesso de prótons, desintegram por emissão de pósitrons (radiação beta positiva) ou por captura eletrônica com emissão gama.

Cíclotron para a produção de flúor radioativo.

Muitos radioisótopos podem ser produzidos pelos ciclotrons sendo que o Flúor-18 é o mais produzido para a aplicação na medicina nuclear nos exames de PET.

Outros radioisótopos que são produtos dos ciclotrons são: Nitrogênio-13, Oxigênio-15, Iodo-123, Gálio-67, Tálio-201, etc.

Ciclotron de 30 MeV de energia do IPEN, em São Paulo.

Tecnologia Aplicada ao Diagnóstico por Imagens em Animais

Reservas de Urânio no Brasil

O Brasil possui, hoje, a 6ª maior reserva geológica de urânio do mundo. As reservas estão localizadas nos Estados do Ceará, Bahia, Minas Gerais e Paraná. 

Propriedades dos Meios de Contraste

Os meios de contraste são substâncias radiodensas capazes de melhorar a especificidade das imagens obtidas em exames radiológicos, pois permitem a diferenciação de estruturas anatômicas e patologias vascularizadas das demais.

Nos exames radiográficos algumas estruturas anatômicas são facilmente visualizadas devido à opacidade dos tecidos. Os ossos, os pulmões preenchidos pelo ar, o coração e outros tecidos produzem um "constraste natural".

Outros órgãos apresentam densidade semelhante em toda estrutura anatômica, impedindo a sua perfeita visualização. Para esses exames é necessário o uso de contrastes radiológicos, que são substâncias químicas que servem para opacificar o interior dos órgãos, para difrenciar as densidades das estruturas em estudo. Em alguns casos os meios de contraste podem ser utilizados como solução terapêutica.

Por que um material muito denso absorve mais radiação que um material pouco denso?

Na radiologia isso ocorre principalmente devido à diferença dos números atômicos das estruturas expostas à radiação ionizante. Quanto maior o número atômico, maior será a absorção dos fótons de raios X. Isso ocorre porque os raios X são um tipo de radiação ionizante.

Classificação dos Meios de Contraste

Os meios de contraste são classificados quanto à capacidade de absorção de radiação, solubilidade, via de administração e composição química.

Capacidade de absorção de Radiação:

Positivos: Absorvem mais radiação que os tecidos adjacentes (radiopacos). Ex.: Iodo, bário.

Negativos: Absorvem menos radiação que os tecidos adjacentes (radiotransparentes). Ex.: Ar, água.

Solubilidade:

Propriedade mais importante. São classificados em:

Insolúveis: Não dissolvem na água e/ou gorduras. Ex.: Sulfato de bário.

Hidrossolúveis: Se dissolvem na água.

Lipossolúveis: Se dissolvem em gorduras.

Via de administração:

Via oral;

Via parenteral: Intra arterial ou intra venosa.

Endocavitários: Administração do contraste por uma via de comunicação natural da cavidade com o meio exterior. Ex.: Ânus, uretra.

Intracavitários: O meio de contraste é administrado através de um orifício não natural. Ex.: Fístula.

Composição Química:

Iodados: São os que possuem Iodo em sua fórmula, sendo este elemento o material radiopaco.

Não Iodados: Não contêm Iodo, mas utilizam substâncias bário (sulfato de bário) e gadolínio em sua fórmula.

Enema opaco, exame contrastado do intestino grosso.

Urografia excretora, exame contrastado do trato urinário.

Vídeo Aula - Aplicações da Medicina Nuclear

Tipos de Patologias que as Radiações Ionizantes Podem Causar

As radiações ionizantes agem atingindo os tecidos mais sensíveis do corpo. Os efeitos biológicos nas células e tecidos do corpo humano dependem da quantidade de dose absorvida, do tempo de exposição do indivíduo, do grau de exposição, do tipo de tecido e órgão (radiossensibildade) e também da porcentagem do corpo que é exposto.

RADIOPATOLOGIAS

Tecido Hematopoiético

Leucopenia - Patologia caracterizada pela redução dos leucócitos (glóbulos brancos) do sangue, células responsáveis pelos mecanismos de defesa do organismo, causando a diminuição da imunidade do indivíduo e deixando-o susceptível a infecções, podendo levá-lo a óbito. 

Anemia - Morte das hemácias (células vermelhas do sangue).

Trombocitopenia - Severa diminuição das plaquetas que são responsáveis pela coagulação do sangue.

Sistema Gastrointestinal 

A radiação causa a destruição das células que revestem o trato digestivo e das células que absorvem nutrientes, resultando na ocorrência de desnutrição, anorexia, pode causar diarréia, desidratação, sangramento e aumento do risco de infecção. Em decorrência da irradiação, também, podem ocorrer sintomas gerais como náuseas e vômitos.

Pele

Após a irradiação a pele pode sofrer radiodermite aguda ou crônica. A radiodermite aguda pode ocorrer após exposição acidental à radiação ou durante sessões de radioterapia. A radiodermite crônica pode ocorrer após radiodermite aguda, ou em profissionais que trabalham com radiação que ficam sujeitos a doses crônicas e contínuas, sem reação aguda prévia.

Radiodermite aguda (sintomas) - Caracteriza-se por eritema inicial, edema progressivo, eritema principal, descamação e ulceração, os sintomas dependem da dose de radiação recebida.

Radiodermite crônica (sintomas) - Caracteriza-se por isquemia, alterações pigmentares, espessamento, telangiectasia, ulceração e fibrose.


Perda de Cabelo

As células da raiz do cabelo são extremamente sensíveis à radiação, pois estão em contante desenvolvimento (os cabelos não param de crescer), os efeitos causados pela irradiação provocam a queda de cabelos e demais pêlos do corpo.


Esterilidade

A radiação atinge os espermatozóides e seus precursores (espermatogônias, espermatócitos e espermátides), deixando-o incapaz de fecundar o óvulo. Na mulher, atinge os ovários onde estão os óvulos e seus precursores, ao atingir as células reprodutoras podem causar alterações estruturais e moleculares nas células germinativas, ocasionando assim, má formação dessas células. Ex.: Espermatozóide sem flagelo, sem acrossomo (que rompe o óvulo) e alterações na divisão das células  precursoras dos óvulos.

Catarata

Diferentemente das demais no organismo, as células que compõem o cristalino não são alto recuperáveis. A radiação pode causar a formação da catarata actínica, ocorrendo a perda de transparência dessas células.
 

Câncer

A radiação pode causar alterações genéticas que modificam o sistema de controle de divisão celular, levando a célula a se multiplicar e crescer de forma descontrolada e desordenada. A transformação de uma célula norma para uma célula neoplásica pode ocorrer por diversas alterações genéticas como: mutações no DNA e quebras cromossômicas.