UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE
CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE
PLANO DE ENSINO
Código
040
4045-1
Cód. Discipl.
DRT
108.787-2
Unidade
CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE
Curso
Etapa
Sem. / Ano
Ciências Biológicas
8ª
1º / 2011
Nome da Disciplina
Aplicações das Radiações
Horas/Aula Semanais
Teoria
Prática
Grupos
30
Professor (es)
Enéas Furtado de Araujo
Ementa:
A disciplina desenvolverá temas relacionados às aplicações das radiações
na saúde, fornecendo subsídios para que o aluno compreenda a importância de
suas aplicações nas ciências biológicas, além de seus usos na medicina e na
indústria.
Objetivos:
1
Apresentar os princípios fundamentais da emissão de radiações,
sejam radiações corpusculares ou fotônicas, produzidas por equipamentos ou
devido a fenômenos atômicos próprios da eletrosfera e núcleo atômico.
2
Estudar as interações das radiações com a matéria em geral, com
os seres vivos, com humanos, bem como critérios e providências de proteção
radiológica que permitam o manuseio e a operação de materiais e equipamentos
que emitem radiações.
3
Estudar as aplicações das radiações na área biológica pura e
aplicada, com ênfase na pesquisa biológica, na agricultura e indústria de
produtos orgânicos, bem como na medicina nuclear, em radiodiagnose e
radioterapia.
Método:
1
Aulas expositivas teóricas em sala de aula com utilização do
quadro-negro e/ou recursos audiovisuais.
2
Exercícios de aplicação e trabalhos de pesquisa em atividades
extraclasse para fixação de conceitos teóricos.
Conteúdo Programático:
1
A origem das radiações, o desenvolvimento histórico, principais
conceitos e grandezas fundamentais relacionados a estrutura atômica, a teoria
quântica, a eletrosfera e o núcleo atômico, características que determinam a
estabilidade e a instabilidade nuclear, os núcleons, nuclídeos e radionuclídeos.
2
Os tipos de decaimento radioativo, as radiações corpusculares com
e sem carga elétrica, as emissões alfa e beta, propriedades das radiações
corpusculares quanto à penetração na matéria, efeito ionizante e concentração
de energia em materiais em geral e no tecido biológico.
3
As radiações eletromagnéticas, a emissão gama e demais
radiações do espectro eletromagnético – raios X, ultravioleta, visível,
infravermelha, microondas e ondas de rádio, propriedades das radiações
eletromagnéticas quanto à penetração, ionização e concentração de energia.
4
A desintegração radioativa, a lei do decaimento radioativo, o
número de radionuclídeos e seu relacionamento com a massa, a meia-vida física
e a constante de desintegração radioativa, a atividade e a atividade específica,
unidades usuais e do S. I., o esquema de decaimento radioativo.
5
Os efeitos das radiações na matéria em geral, as interações com a
eletrosfera, a excitação e a ionização de elétrons, as interações com o núcleo
atômico, as reações nucleares de espalhamentos elásticos e inelásticos, de
absorção ou captura, de fusão e de fissão, o núcleo composto.
6
As interações das radiações com os seres vivos, os efeitos
biológicos gerais, tipos de exposição, a lesão celular, etapas da radiolesão, as
interações físicas, físico-químicas, químicas e biológicas, alterações morfológicas
e funcionais, mecanismos direto e indireto da radiolesão, a radiólise da água.
7
A especificidade, transmissibilidade, irreversibilidade e período de
latência dos efeitos biológicos, a dose limiar, classificação dos efeitos biológicos
quanto a dose limiar, as relações dose-efeito, os efeitos somáticos e hereditários,
efeitos tardios e os imediatos, a síndrome aguda das radiações.
8
A quantificação dos efeitos das radiações na matéria, seres vivos
em geral e humanos, o conceito de dose, dose de exposição, dose absorvida,
equivalente de dose, os fatores modificadores e as unidades usuais e do S. I.,
dosimetria externa e interna, a meia vida física, a remoção biológica e efetiva.
9
As fontes de radiações naturais e artificiais, tipos de exposição
interna e externa, a radiação cósmica, as radiações provenientes de
radionuclídeos emissores de radiações corpusculares e eletromagnéticas, a
radiação diagnóstica e a poeira radioativa, o equivalente de dose anual.
10
Evolução do conceito de proteção radiológica, critérios básicos de
proteção radiológica quanto a efeitos biológicos determinísticos e estocásticos
provenientes da operação e do manuseio de equipamentos radiológicos, fontes
radioativas, armazenamento e transporte de radioisótopos.
11
As aplicações das radiações em ciências puras e aplicadas, a
pesquisa biológica e os traçadores radioativos, a auto-radiografia, principais
radiotraçadores, e a radiogenética, aplicações na indústria e na agricultura, a
radio esterilização de materiais hospitalares e a irradiação de alimentos.
12
As aplicações das radiações em medicina nuclear – radiodiagnose
e radioterapia, a imaginologia, a radiologia, a abreugrafia, a mamografia, a
densitometria, a tomografia computadorizada por raios-X e por radionuclídeos
emissores de pósitrons, a radioterapia por teleterapia e braquiterapia.
Critérios de Avaliação:
A Média Final de (MF) será definida a partir da seguinte fórmula:
MF= [(AIx6) + (PAFx4)] / 10
Onde: MF  7,0 e 75% de freqüência (aluno aprovado)
MF < 5,5 (aluno reprovado)
5,5  MF  6,9 (aprovado apenas com percentual  80% de freqüência)
Sendo:
AI: média das avaliações intermediárias;
PAF: prova final de avaliação escrita; e
MF: média final.
Detalhamento das avaliações intermediárias: no decorrer do período letivo
serão aplicadas duas avaliações escritas (P1 e P2), assim como será elaborado
um trabalho por parte dos alunos (T), de forma que a Avaliação Intermediária (AI)
do aluno será calculada a partir da média aritmética dessas avaliações, conforme
a expressão:
AI 
P1  P2  T
3
Bibliografia Básica:
1
BIRAL, A. R.; Radiações ionizantes para médicos, físicos e leigos, Editora
Insular, Florianópolis, 2002.
2
SCAFF, L. A. M.; Física para radioterapia, Editora Sarvier, São Paulo,
1997.
3
GARCIA, E. A. C.; Biofísica, Editora Sarvier, São Paulo, 2002.
Bibliografia Complementar:
1
OKUNO, E.; CALDAS, I. L. e CHOW, C., Física Para Ciências
Biológicas e Biomédicas, 1ª ed., Editora Harbra, São Paulo, 1986.
2
FRIEDLANDER, G.; KENNEDY, J. W.; MACIAS, E. S. e MILLER, J.
M., Nuclear and Radiochemistry, 3ª ed., John Wiley and Sons, Nova York,
Estados Unidos da América,1981.
Cronograma (Disciplina Teórico-Prática):
Semana
Conteúdo/Estratégia
TEORIA
1ª
Eventos de recepção aos calouros.
Apresentação dos objetivos da disciplina: estudo das
2ª
radiações, origem e efeitos.
A origem das radiações, o desenvolvimento histórico,
principais conceitos e grandezas fundamentais
relacionados a estrutura atômica, a teoria quântica, a
3ª
eletrosfera e o núcleo atômico, características que
determinam a estabilidade e a instabilidade nuclear, os
núcleons, nuclídeos e radionuclídeos.
Os tipos de decaimento radioativo, as radiações
corpusculares e eletromagnéticas, a lei do decaimento
radioativo, a meia-vida física e a constante de
4ª
desintegração radioativa, a atividade radioativa e a
atividade específica, unidades usuais e do Sistema
Internacional, o esquema de decaimento radioativo.
5ª
Carnaval.
As interações das radiações com a matéria em geral,
efeitos das radiações na eletrosfera – a excitação e
ionização eletrônicas, e núcleo atômico – as reações
6ª
nucleares, provocados por partículas carregadas,
nêutrons e radiações eletromagnéticas, as radiações
ionizantes.
7ª
Primeira Avaliação (P1).
As interações das radiações com os seres vivos, os
feitos biológicos gerais, etapas da radiolesão, as
interações físicas,
físico-químicas,
químicas
e
8ª
biológicas, mecanismos direto e indireto da radiolesão, a
radiossensibilidade das células, mecanismos celulares
de reparação.
A quantificação dos efeitos das radiações na matéria,
nos seres vivos em geral e em humanos, o conceito de
dose, a dose de exposição, a dose absorvida, o
9ª
equivalente de dose, os fatores modificadores e as
unidades usuais e do Sistema Internacional, avaliações
da dose por meio da meia vida física, biológica e efetiva.
PRÁTICA
18ª
19ª
As relações entre a dose e os efeitos biológicos
somáticos e hereditários, os conceitos de dose letal e
dose limiar, efeitos biológicos determinísticos e
estocásticos, efeitos biológicos imediatos e tardios, a
síndrome aguda da radiação e suas implicações nos
sistemas hematopoiético, gastrintestinal e nervoso
central.
Feriado Religioso.
Segunda Avaliação (P2).
A pesquisa biológica e a evolução do conceito de
proteção radiológica, fontes de irradiação naturais e
artificiais, tipos de exposição e os limites de dose,
recomendações de proteção radiológica, critérios
básicos de proteção radiológica quanto à operação e
manuseio de equipamentos radiológicos e fontes
radioativas.
As aplicações das radiações em pesquisa biológica pelo
emprego de traçadores radioativos, características
gerais do uso de radiotraçadores para o estudo de
mecanismos biológicos, critérios de seleção de fontes
de
irradiação,
a
auto-radiografia,
principais
radiotraçadores e traçadores obtidos de geradores; as
aplicações das radiações no campo da biologia aplicada
em geral, a radiogenética, indução de mutação in vitro e
in vivo em espécies vegetais, irradiação de alimentos
para redução de processos fisiológicos como
brotamento, maturação e envelhecimento, e eliminação
ou redução de microrganismos, parasitas e pragas.
As aplicações das radiações no campo da radiologia
diagnóstica por meio dos radiofármacos, obtenção de
imagens e medidas in vitro e in vivo, análise genética
com marcadores moleculares, o radioimunoensaio,
análises químicas de materiais biológicos por
determinações elementares radiométricas em geral e
análise por ativação neutrônica; as aplicações das
radiações no campo da radiologia diagnóstica por meio
de imagens radiográficas – a imaginologia, a radiologia
convencional, a digital, e a contrastada, a abreugrafia, a
mamografia,
a
densitometria,
a
tomografia
computadorizada por raios-X e por radionuclídeos
emissores de pósitrons.
Semana de apresentação de TCC.
As aplicações das radiações no campo da medicina
terapêutica por meio da radioterapia, a teleterapia com
equipamentos
de
quilovoltagem
–
raios
X,
megavoltagem
–
aceleradores
de
partículas,
aceleradores lineares e bétatrons, e com radioisótopos –
teleisotopoterapia, e braquiterapia com o uso de
radioisótopos encapsulados.
Prova de Avaliação Final Escrita.
Vista da Prova de Avaliação Final Escrita.
20ª
Encerramento das notas.
10ª
11ª
12ª
13ª
14ª
15ª
16ª
17ª