SENSORES DE RADIAÇÃO
Professor: Luciano Fontes
Aluno: Allen Talma Ferreira Silva
Radiação
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O que é radiação ionizante?
É
qualquer radiação eletromagnética ou de partículas
que, ao interagir com a matéria ioniza direta ou
indiretamente seus átomos ou moléculas.
Fontes de Radiação
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Natural:
 Elementos
presentes na crosta terrestre que são
naturalmente radioativos. Exemplo: Urânio 238,
Potássio 40, Tório 232, Carbono 14, etc;
 Radiação proveniente do espaço denominados raios
cósmicos.
Fontes de Radiação
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Artificial
 Produzidos
de forma artificial, usando a tecnologia
criada pelo homem. Exemplo: Raio X, Iodo 131,
Estrôncio 90, Ouro 198, etc;
Utilização da Radiação
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Medicina

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Industria

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Raio X usado para determinar fraturas e outras afecções.
Diversas substâncias artificiais são usadas para tratar de
doenças como câncer;
Usado em instrumentos de medidas de precisão e para
acusar falhas, rachaduras em equipamentos;
Pesquisa

Utilizado em aceleradores de partículas afim de se
descobrir as partículas mais fundamentais;
Utilização de Radiação
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Geração de Energia
A
energia obtida na fissão nuclear é transformada em
energia elétrica aproveitando o calor causado pela
primeira;

Radiodifusão
 Radiação
menos prejudicial, mas muito usado em
celulares, rádios, televisores, etc.
Efeitos da Radiação
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Somáticos
 São
alterações que ocorrem no organismo atingido, em
forma de doenças e danos que se manifestam apenas
no indivíduo irradiado, não se tornando hereditário aos
seus descendentes.
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Genéticos
 São
as mutações ocorridas nos cromossomos ou genes
das células germinativas, que podem causar alterações
nas gerações futuras (descendentes) do indivíduo
exposto.
Sensores de Radiação
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À Gás
Químicos
Semicondutores
Luz
Termoluminescentes
Calor
Sensores de Radiação
Sensores Gasosos
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Câmara de Ionização
Detector Proporcional
Detector Geiger-Muller
Gráfico Tensão x Íons Coletados
Câmara de Ionização
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A tensão aplicada é suficiente para atrair os íons
primários produzidos gerando uma corrente
mensurável. Nessa faixa de tensão praticamente se
detectam os íons primários produzidos. Não é um
detector muito sensível mas é capa de de medir
fontes radioativas mais intensas. Esse tipo de
detector é comumente encontrado nos laboratórios
de medicina nuclear e nos laboratórios que
produzem kits de radioimunoensaios e radio
fármacos.
Câmara de Ionização
Proporcional
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Se aplicarmos mais tensão à câmara de ionização
então os íons serão mais intensamente atraídos
para seus eletrodos e provocam novas colisões com
consequente produção de íons secundários. A
quantidade de íons secundários é proporcional a
energia da radiação incidente e portanto o sinal
elétrico produido nos terminais do circuito RC será
proporcional à energia da radiação incidente.
Proporcional
Geiger-Muller
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A tensão é relativamente alta (da ordem de uns
500 V a 1000V) de modo que os íons primários e
secundários ganham tanta energia que
praticamente causam a ionização de "todas" as
moléculas do gás. O sinal produzido no circuito RC
é relativamente enorme requerendo uma eletrônica
simples para "contá-los“.
Geiger-Muller
Geiger-Muller
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O detector Geiger-Muller não é capaz de
identificar o radioisótopo pelo nível de energia
pois nos terminais RC sempre aparecerá um sinal
de mesmo tamanho.
O detector Geiger-Muller é útil para fazer
prospecção de minas radioativas e é um
instrumento obrigatório, por força de lei, em
qualquer ambiente que se utiliza material
radioativo.
Cintiladores
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Existem algumas substâncias que possuem a
propriedade de converter a energia (alta) das
radiações nucleares em fótons de luz. Por exemplo
o cristal de NaI(Tl) (diz-se NaI com traços de Tálio)
é capaz de converter aproximadamente 30% dos
fótons gamas de alta energia (> keV) em fótons de
luz (~2 a 3 eV). Um fóton gama de 1000 keV será
capaz de produzir cerca de 400.000 fótons na
região visível.
Cintiladores

A vantagem desse detector em relação aos
detectores gasosos é que possuem densidade alta e
portanto são muito eficientes para medir a
radiação gama ao contrário do gás que é muito
rarefeito contendo relativamente, poucos átomos
para interagir com a radiação gama.
Cintiladores
Cintiladores

Existem várias substâncias capazes de cintilarem com a
interação da radiação. Essas substâncias podem ser
sólidas, líquidas e gasosas. Do interesse da biomedicina os detectores sólidos e líquidos sãos os mais
importantes. Essas substâncias cintiladoras podem ser
orgânicas e inorgânicas e por sua vez podem ter a
estrutura cristalina (rede cristalina) como o NaI(Tl) (dizse cristal de Iodeto de Sódio ativado com Tálio) ou não
cristalina (plásticos cintiladores e líquidos cintiladores).
Referência
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http://www.40graus.com/colunas/colunas_ver.asp?
pagina=&idColuna=86&idColunista=17&titulo=
http://www.fcf.usp.br/Ensino/Graduacao/Disciplin
as/LinkAula/My-Files/Detectores.htm
http://www.patentesonline.com.br/detectorsemicondutor-de-radiacao-com-uma-estrutura-deporta-interna-modificada-175459.html