COLÉGIO CENECISTA SÃO ROQUE
CURSO DE RADIOLOGIA MÉDICA
DISCIPLINA DE PROTEÇÃO RADIOLÓGICA
DETECÇÃO DAS RADIAÇÕES
IONIZANTES
Prof.: Jader da Silva Neto
Orientação: Profa. Fernanda Ostermann
Profa. Sandra Denise Prado
DETECÇÃO DAS RADIAÇÕES
O uso das radiações ionizantes, implica na necessidade de se
estabelecer técnicas de medidas da radiação bem como normas de
proteção contra seus efeitos danosos.
COMO MEDIR?
Como a radiação ionizante é invisível aos nossos sentidos, sua
detecção é feita a partir de alterações produzidas ao interagir com a
matéria;
Existem vários efeitos que são causados pela radiação ionizante
que podem ser utilizados na detecção e medida da radiação;
Ionização
Causada diretamente (, ) ou indiretamente (raios X, raios ,
nêutrons);
Os pares de íons são coletados e a quantidade de pares é
relacionada com a quantidade de radiação que gera ionização;
Cintilação
Produção de luz devido ao movimento de um elétron orbital com
energia mais elevada;
O elétrons é excitado para um orbital com menor energia dentro do
material absorvedor;
A luminosidade produzida pode ser convertida em um sinal elétrico;
O tamanho do sinal está relacionado com a quantidade de radiação
que gerou a excitação;
Aquecimento
A radiação ionizante pode aumentar a temperatura do meio que a
absorve;
A leitura de temperatura fornece uma avaliação da dose de radiação;
Pouco usada em proteção radiológica;
Termoluminescência
Os elétrons do material absorvem energia e são presos em níveis de
energia mais elevados;
Quando ocorre aquecimento, os elétrons absorvem energia, liberandoos e emitindo luz;
A quantidade de luz emitida está relacionada com a quantidade de
radiação incidente;
Mecanismos químicos
A radiação ionizante pode causar alterações químicas, tal como nos
filmes radiográficos;
A radiação ionizante aumenta a taxa em que a reação química ocorre
e permite medidas de altas doses durante a irradiação de
equipamentos médicos;
Mecanismos biológicos
As altas doses de radiação podem causar alterações biológicas em
células vivas;
Estas alterações são utilizadas apenas para estimativa da dose em
circunstâncias extremas;
DETECTORES DE RADIAÇÃO
Dispositivos que indicam a presença de energia nuclear,
transformando um tipo de informação (radiação) em outro (sinal
elétrico ou luminoso);
Seu funcionamento se baseia na interação química ou física das
radiações com o detector;
Tipos:
Detectores a gás;
Detectores a cintilação;
Detectores termoluminescentes;
Escolha:
Depende da radiação (, , , X, prótons, nêutrons);
Depende da informação desejada (intensidade, energia);
Ex.: Monitoração em Goiânia
DETECTORES A GÁS
Câmara cheia de gás (ar) e dois eletrodos;
O ânodo está no centro da câmara eletricamente isolado da carcaça
externa (cátodo);
A radiação incidente interage com as paredes da câmara ou com as
partículas do gás e produz pares de íons;
A tensão aplicada entre os eletrodos, atrai os íons positivos para o
cátodo (negativo) e os elétrons para o ânodo (positivo);
Ocorre variação na tensão do circuito devido a presença de carga no
ânodo, gerando uma corrente elétrica no circuito externo;
O surgimento da corrente indica a presença de radiação ionizante;
A intensidade da corrente depende do número de elétrons coletados
pelo ânodo (função da tensão aplicada entre o cátodo e o ânodo);
O número de elétrons coletados pelo ânodo depende da quantidade de
radiação ionizante e da energia que entram na câmara;
Regiões de detecção nos detectores a gás
I – Região inicial não-proporcional
Os pares de íons formados se recombinam devido à baixa diferença de
potencial;
II – Região de saturação de íons (Câmara de ionização)
Quando a tensão é suficiente quase todos os íons que se formam são
coletados;
A corrente obtida ( 10-12 A) é amplificada e mantida constante para
efeitos de medida;
O aumento de corrente depende da quantidade de radiação;
A tensão na fonte deve ser suficiente para manter a corrente de
saturação;
Quando usada para medir as radiações  e , a câmara deve possuir
janelas finas;
Para distinguir entre  e , basta colocar uma placa de metal que
deslize sobre a janela (a radiação beta é absorvida);
III – Região proporcional (Detector proporcional)
A corrente volta a aumentar. Os elétrons acelerados têm energia
suficiente para criar novos pares de íons, ocorrendo uma multiplicação,
que é proporcional ao número de pares de íons gerados pela radiação
primária;
Cada elétron produzido na ionização original pode gerar 104 elétrons
adicionais;
Um pequeno aumento de tensão gera grande variação de corrente
(fonte estável) e isso pode ser atribuído a radiação incidente;
Se for exposto tanto à radiação  como  de mesma energia, a
radiação  irá produzir mais pares de íons para a mesma trajetória,
resultando em maior corrente;
IV – Região de proporcionalidade limitada
A multiplicação de íons passa a ser não linear;
V- Região Geiger Müller (Detector Geiger Müller)
Usam gás semelhante ao P-10 (90% argônio e 10% metano);
Aumentando ainda mais a tensão, a multiplicação ocorrida no gás se
torna tão intensa que apenas uma partícula ionizante é capaz de
produzir uma avalanche ao longo do ânodo, resultando num valor alto de
corrente, mesmo que a energia seja baixa;
Logo não é possível distinguir entre as radiações  e .;
Têm a vantagem de o sinal de saída ser da ordem de alguns volts, não
necessitando, portanto, amplificação;
VI – Região de descarga contínua
Para tensões mais elevadas, ocorre a ionização das moléculas do gás
diretamente, produzindo grandes correntes (centelhas), mesmo sem a
presença de radiação, de modo que não é possível operá-los nessa
região;
DETECTORES TERMOLUMINESCENTES
Os cristais termoluminescentes armazenam energia nas camadas
eletrônicas dos átomos. Com o aquecimento a energia é liberada na
forma de luz visível e UV;
A quantidade de luz emitida é proporcional à exposição à radiação;
Podem ser fluorescentes, se a emissão de luz ocorre num tempo menor
que 10-6 s após a irradiação, ou fosforescentes para intervalos maiores
do que 10-6 s;
Se a fosforescência é acelerada pelo aquecimento do cristal, este será
chamado fósforo termoluminescente, devido ao fenômeno da
termoluminescência (TL);
Os TL mais usados em dosimetria pessoal são : LiF, CaF2, CaSO4 e
Li2B4O7 , BeO e Al2O3 ;
Quando expostos à radiação ionizante, acumulam a energia
transferida da radiação por períodos relativamente longos (meses);
Vantagens:
ODisponíveis em diversas forma sólidas: discos, cilindros, fitas, pó,
etc;
A leitura de dose é praticamente independente da taxa de dose;
Podem ser reutilizados;
Filmes dosimétricos
Consistem em dois filmes fotográficos dentro de um chassi
envolvido por um plástico;
Sua utilização hoje, se baseia na observação feita por Becquerel,
verificando que a radiação escurecia um filme exposto à ela;
A leitura da exposição é feita por comparação de densidades com
um filme dosimétrico modelo, uma vez que a densidade do filme
exposto é modificada pela radiação recebida;
Vantagens:
Fornece a leitura permanente de exposição;
A queda do filme não afeta a leitura da exposição;
Alguns filmes são embalados em saquinhos de
oferecendo proteção em ambientes úmidos;
alumínio,
Desvantagem:
Não permite leitura direta de modo que não é possível saber a
exposição recebida em determinado momento, somente após seu
processamento e leitura, o que demora alguns dias;
MONITORAÇÃO INDIVIDUAL
Feita através de dosímetros individuais colocados sobre o corpo (na
altura do peito e sobre o avental de chumbo) do indivíduo para
controlar as exposições ocupacionais;
Características:
A perda do registro da dose acumulada durante o intervalo de
medida é mínima, em condições normais de uso;
Não atrapalham o técnico durante sua jornada e é de fácil leitura;
LEGISLAÇÃO
Portaria 453: Estabelece a Monitoração Individual para todo
indivíduo que trabalha com raios X diagnóstico;
O trabalhador deve usar dosímetro individual de leitura indireta
durante toda a sua jornada de trabalho e enquanto estiver em área
controlada;
Os dosímetros individuais devem ser utilizados na região mais
exposta do tronco (sobre o avental de chumbo) e trocados
mensalmente;
Os dosímetros individuais devem ser obtidos apenas em
laboratórios de monitoração individual credenciados pela CNEN;
Na ausência do usuário, os dosímetros individuais
devem permanecer:
em local seguro;
com temperatura moderada;
com baixa umidade;
longe de fontes de radiação ionizante;
junto ao dosímetro padrão, sob supervisão do SPR.
Para indivíduos que trabalham em mais de um serviço:
Os titulares de cada serviço devem garantir que a soma das exposições
ocupacionais de cada indivíduo não ultrapasse os limites que são
estabelecidos pela Portaria 453;
Referências Bibliográficas
INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY. Disponível em:
<
http://www-pub.iaea.org/mtcd/publications/accres.asp>.
Acesso em: 4 nov. 2007.
SANCHES, M. P. Proteção Radiológica – Módulo I. São
Paulo: IPEN/CNEN/SPR, 2003. 280 p.
TAUHATA, L.; SALATI, I. P. A.; DI PRINZIO, R.; DI PRINZIO,
A. R. Radioproteção e Dosimetria: Fundamentos. 5 revisão.
Rio de Janeiro: IRD/CNEN, 2003. 242 p.