3.  A descoberta da radiação logo
interessou a biologia e às ciências
médicas.
 Porquê?
Imagens são reconstruídas a
partir de
projeções de raios X;

5.  Os radioisótopos podem ser
classificados em naturais e artificiais.
 A emissão radioativa altera a estrutura
atômica do emissor pois modifica a
composição e a energia do seu núcleo.

6.  Os isótopos que emitem radiação são
chamados de radionuclídeos.
 Estes são instáveis e emitem radiação
liberando o excesso de energia que
possuem.
 Os principais elementos radioativos
usados no tratamento de tumores são:
césio-137, cobalto-60 e rádio-226.

7.  Kanadá (século 10 a.c), Democritus (século
5 a.c), Lavoisier e Dalton acreditavam que
a matéria era formada por partículas
maciças indivisíveis.
 Robert Boyle (1961) usou a expressão
“elemento” para identificar a porção da
matéria que não poderia ser decomposta
em partes mais simples.
 Lavoisier diferenciou elemento de
composto químico.

8.  Boltwood descobriu o iônio e mostrou
que ele não poderia ser separado do
tório por técnicas químicas.
 Em 1896 foi descoberta a primeira
partícula subatômica, o próton, que
formava os raios canais de Goldstein.
 1897 Thomson descobriu o elétron.

9.  Rutherford, em 1911, mostrou que o átomo
não era uma esfera maciça. Modelo do
sistema solar. Esse modelo apresentou dois
obstáculos.
1- Não explicava as Bandas espectrais
emitidas por átomos excitados, porque não
admitia a teoria da mecânica quântica.
2- Todo corpo acelerado deveria ganhar ou
perder energia.

11. Niels Bhor (1913) ao lado de Rutherford
propôs um novo modelo atômico. No
qual os elétrons giram em torno do
núcleo,em órbitas circulares, ocupando
orbitais específicos. Ao ganhar energia
esses elétrons poderiam saltar para
orbitais mais externos.

12.  Einstein com sua teoria da relatividade
acrescentou importantes conceitos aos
modelos de Rutherford e Bohr.
Explicou os achados
espectroscópicos que
revelaram ser os
espectros constituídos
por uma série de
bandas largas.

13.  Sommerfeld idealizou órbitas elípticas
para os elétrons ao invés das circulares
de Bohr.
 Schrodinger propôs que os elétrons deveriam
atuar como ondas, baseou-se na idéia do
binômio partícula-onda proposto por De
Broglie.

14.  No estudo dos radionuclídeos será adotado o
modelo de Bohr.
1. Praticamente toda a massa atômica está
concentrada no núcleo e os elétrons girando
em torno dele.
2. O número de prótons será chamado de
número atômico (Z).
3. Massa atômica (A)= Prótons + nêutrons, é
calculada tomando-se como referência a
massa do carbono que é igual a 12.

16.  Cada elemento é ordenado de acordo
com seu número atômico.
 Colunas são as famílias e elementos de
um mesmo grupo apresentam
propriedades químicas semelhantes.

17.  Em 1967, Niepce de Saint-Victor foi o
primeiro a observar os efeitos das
radiações nucleares, ele percebeu que
uma emulsão de cloreto de prata era
velada quando posta em presença de
sais de urânio.
 Becquerel (1896) repetiu o experimento
e descobriu a radioatividade do urânio.

18.  Em 1898 Pierre e Marie Curie
descreveram o rádio e o polônio como
elementos dotados de radioatividade
natural.

19.  Rutherford concluiu que existiam dois tipos
de radiações e denominou-as alfa e
beta.
 Curie e Villard descobriram os raios
gama, que não sofriam desvios quando
submetidos a um campo elétrico.

20.  A emissão gama nunca é efeito
primário, geralmente é precedida por
uma emissão alfa ou beta.
 Rutherford analisando as partículas alfa
mostrou que eram semelhantes ao
núcleo do hélio.
 As partículas betas são constituídas por
elétrons dotados de alta velocidade.

21. I
 13153 78 ,
 131 representa a massa atômica A;
 53 representa o número atômico Z;
 78 A-Z que corresponde ao número de nêutros.
 131I- Radionuclídeo iodo-131 em estado ionizado.
 131I* Radionuclídeo iodo-131 com núcleo em
estado excitado.
 131I ou 131I0 Radionuclídeo iodo-131 em estado
fundamental.

22.  Isótopos
 125I, 126I, 127I, 128I, 129I, 130I, 131I são isótopos
do iodo.
 Os radioisótopos ou radionuclídeos
 Decaimento ou transformação nuclear
 Instabilidade nuclear
 Isômeros

23. 14C --------------- + N
6

24.  Estabilidade Nuclear: - Força Forte
- Força Superforte
- Força Fraca

25.  Núcleos instáveis que emitem energia e
aumentam sua estabilidade.
 Desaparece o átomo-pai e forma-se o
átomo-filho através.
 Emissão de energia sob a forma de
radiações alfa e beta, acompanhada
ou não por radiação gama.

26.  Z menor que 20 com Z=N são estáveis
(Z/N =1).
 Ex: C14 onde Z/N= 1,33, quando perde
um nêutron e se transforma em N14
torna-se estável.
 Linha de estabilida
de.
 Não é possível saber qual o momento
da transmutação, nem com qual núcleo
irá primeiro ocorrer.

27. Radiação Símbolo Carga Faixa de Penetração
Energia
(MeV)
Ar Água
Alfa α +2 3-9 3-9 cm 25-45 μm
Beta Negativa β- -1 0-3 0-10 m 0-1 mm
Beta Positiva β +1 0-3 0-10 m 0-1 mm
Nêutrons n 0 0-10 0-100 m 0-1 m
Gama γ 0 0,01-10 Até 100 m Até 10 cm

28.  Para Becquerel e para os Curie o Urânio
e o Rádio eram fontes inesgotáveis de
energia.
 Owen, Rutherford e Soddy (1988-1902)
perceberam que alguns elementos
perdiam sua capacidade de emitir
radiação.
 Rutherford chamou isso de
decaimento, e as reações
intranucleares para que ele ocorra, de
desintegração.

29.  A desintegração de uma população de
átomos instáveis se dá de acordo com a
equação:
N = No . e-λ.t

30.  Quantidade de átomos que sofrem
desintegração na unidade de tempo.
 Com o auxílio do cáuculo integral temos
que:
A = Ao . e-λ.t

31.  Bequerel (Bq) - SI
1 Bq = 1 dps
 Curie (Ci)
1 Ci = 3,7 x 1010 dps (equivale
a 1g de rádio-226)

33.  Se e usarmos para t = t1/2 como
consequência N = No/2, temos:
No/2 = No .e-λ.t
ln (1/2) = ln (.e-λ.t)
ln 1 – ln 2 = - λ t1/2 ln e
-ln 2 = - λ t1/2
ln 2 = λ t1/2
λ = ln 2/ t1/2 ou λ = 0,693/ t1/2

35.  Símbolos e Convenções:
-Nas formas de decaimento radioativo são
representadas inicialmente com o
elemento-pai e termina com o elemento-
filho.
 Decaimento com emissão:
-de partículas negativas-( )
-de partículas positivas – ( )
-gama – ( )
 Nível de energia: quantificado em MeV

38.  Geralmente acontece com elementos
que possuem número atômico maior
que 82.
 De grande interesse tende a se fixar nos
ossos.

39.  O Decaimento do radionuclídeo Radio-226
transforma este em Radônio-222 que ser’a
transformado em Chumbo-210 depois de
sucessivas emissões de radiação.
 Essa emissão pode ocorrer com quatro
energias diferentes.
- 94,6%: 4,87 MeV - direto
- 5,4%: o deixa excitado em 0,19 MeV por
0,3 ns
- Ainda existem as energias 0,6 MeV e a,45
MeV.

40.  Outro caso é o do Polônio-214, onde ele
se transforma em Chumbo-210 (99,9
%), com a emissão de uma partícula α1
com 7,686 MeV.
 Se ao invés da partícula α1for emitida
uma partícula α2, com 6,904 MeV o
núcleo fica excitado e logo ocorre uma
emissão gama com 0,800 MeV e com
isso o Polônio-214 transform-se em
Chumbo-210.

41.  O tempo de meia-vida dos
radionuclídios é inversamente
proporcional à energia das partículas α
emitidas – Rutherford.
 As partículas α se propagam no ar em
trajetórias quase retilíneas.
 À medida que as partículas α se
propagam, elas perdem energia
cinética por meio da colisão ou
interação de campo elétrico (
excitação ou ionização).

42.  Câmara de Wilson
 Alguns elétrons podem ganhar energia
bastante para produzir ionizações
secundárias.
 “Straggling” : Ocorre no momento em
que a partícula α atrai dois elétrons do
meio e então sofre neutralização, após
transferir sua energia a outras partículas
ao interagir essas.

43. Três formas:
 Emissão de négatrons (β-)
 Emissão de pósitrons (β +)
 Captura de elétrons (EC)
Importância na MEDICINA:
 Atuam como traçadores

45. Emissão de négatrons (β-)
AX 0 AY + β- + νˉ + γ + Q
z Z+1
O elemento Y formado tem numero Atômico maior
uma unidade.
Há conversão de Nêutrons em Prótons:

46. A conversão dos Nêutrons em Prótons
aumentam estabilidade do núcleo.
Uma parte da energia de conversão é
transportada pelo Antineutrino.
 Descoberta por Pauli, em 1931.
 Não possui carga elétrica
 Massa desprezível
 Difícil detecção

48. A emissão Gama pode ou não estar
associada à emissão beta negativa.
 Toda energia retirada > não há emissão
Interação das partículas beta negativas:
 Ocorre devido a sua massa e carga
elétrica.
 Ocorre com os núcleos ou eletróns dos
átomos do meio.

49. Se ocorrer no núcleo pode ser:
 Elástica: há conservação da energia cinética
 Inelástica: há redução da energia cinética
Atração para o interior do núcleo > cede toda
a energia .
Atração proximidades do átomo > desvio da
trajetória.
A quantidade de energia perdida depende do
grau de desaceleração que sofre.

50. BREMSSTRAHLUNG

51. Propagação no AR:
 Interação com elétrons
 Excitação dos átomos do meio
 Deslocamento de elétrons das camadas
K, L, M > produção de raios X
característicos.

52. Emissão de Pósitrons
Equação Geral
AX0 AY + β+ + ν + γ + Q
z Z-1
Nota-se:
 Número de massa constante
 Numero atômico diminuído de uma unidade
 Presença de neutrino
Conversão de Prótons em Nêutrons:

53. 1. Relação nêutrons/prótons desfavorável
2. A conversão busca estabilizar o núcleo.
Cada partícula β+ pode transportar um valor
máximo de energia. Caso, dada partícula
não alcance esse valor, o neutrino
transporta essa diferença energética.
É preciso lembrar !!
Nêutron > próton : pode ser espontânea
Próton > nêutron : requer energia (ligações
intranucleares.

54. Interação
 O pósitron é uma partícula efêmera, já que
é uma antiparticula dos elétrons e, com
eles, interage rapidamente, sofrendo
ANIQUILAÇÃO.
 Aniquilação: Transformação da matéria e
da antimatéria em energia
eletromagnética.
 Essa energia aparece sob forma de dois
fótons.

55. Por captura de elétron orbital
125I e 55Fe
Equação geral
AX0 AY + ν + γ + Q
z Z-1
Núcleo captura e- > interação com próton para
formação de nêutron.
e- + p+ n + ν
Nota-se:
 Redução do número atômico

56. Captura K
 90 % dos elétrons são da camada K
Retirada de um elétron : desequilíbrio da
eletrosfera >> preenchimento do espaço >>
salto de camadas >> emissão de raios X
característicos.
Esses raios emitidos excitam e- do meio
Elétrons de AUGER > e- ejetados
Efeito fotoelétrico interno – interação dos fótons
com os elétrons orbitários.

58.  Princípio
baseado na
repulsão de dois
corpos
eletrizados com
mesma carga
 Permite
conhecer o sinal
da carga elétrica
de um corpo

59.  Versão moderna
do Eletroscópio de
folhas de ouro
 Mesmo princípio
do E.F.O.
 Pode ser usado
para ler doses de
radiação (rad,
Gy)

60.  Contém: Argônio,
Hélio ou Neônio e
mais um gás
halógeno ou um
orgânico como o
metano ou o
butano
 Ocorre uma
redução de
potencial entre os
eletrodos que pode
ser detectada

61.  Radiações alfa e beta + e – do Argônio
 Emissão de radiação ultravioleta ou raios
X
 Efeito avalanche
Gases Halógenos x Gases
Orgânicos
Durabilidade: Mais Menos
Eficiência: Menos Mais

62. Efeito da tensão elétrica
aplicada
Uso dos contadores G-M

64.  O que são cintiladores?
 Constituição
-Solvente orgânico (compostos aromáticos
e tolueno,por exemplo)
-Substância Cintiladora(PPO,Butil-
PBD,BBOT,Bis-MSB,POPOP,Dimetil-POPOP)
-Quenchers (acetona,oxigênio ou
halogênios)
Químicos
“De cor”

66.  1°-Radiação incide sobre moléculas do solvente
 2°-Excitação/Perda de excesso de energia
 3°-Excitação de moléculas cintiladoras primárias
 4°-Emissão de fótons/transferência de excesso de
energia para moléculas cintiladoras secundárias
 5°-Passagem das moléculas cintiladoras
secundárias de um equilíbrio estável para um
metaestado
 6°-Desexcitação e emissão de fótons
*Ação dos quenchers(químicos ou “de cor) e a
excitação do fotocátodo

67. Radiação ionizante
↓ ↓
↓ ↓
Mº M*
↓ ↓
M* Mº
↓
Mº
↓
S1 → hv1 (poucos destes fótons chegam ao fotocátodo)*
↓
S2
↓
S2*
↓
hv2
Mº-Molécula do solvente
M*-Molécula do solvente excitada
S1- Molécula cintiladora primária
S2-Molécula cintiladora secundária
C-Quencher
* hv1 - a maioria é capturada pelos quenchers (químicos ou “de cor”)
Cº → C*→ calor
↓
“desexcitação”

69.  O que é junção pn?
O que é Doping?
Átomos “dopantes”:
N,P,As,Sb(pentavalentes),B,Al,Ga,In(trivalentes)
Semicondutor p X Semicondutor n
Junção pn
*Zona de depleção

72.  Naturais X Artificiais
 Naturais
* Bombardeio da radiação cósmica
Artificiais

73.  Mecanismos clínicos
Tomografia por emissão de pósitrons
Tratamento de Neoplasias malignas
Farmacologia

75. O acelerador de partículas Ciclotron O radiofármaco é sintetizado
RDS 111 é dedicado à produção do em células blindadas, próprias
radioisótopo flúor-18 para manuseio de materiais
radioativos

76. Rosa de Hiroshima
(1973)
Composição: Vinícius
de Moraes e Gerson
Conrad
Pensem nas crianças Mas oh não se esqueçam
Mudas telepáticas Da rosa da rosa
Pensem nas meninas Da rosa de Hiroshima
Cegas inexatas A rosa hereditária
Pensem nas mulheres
Rotas alteradas A rosa radioativa
Pensem nas feridas Estúpida e inválida
Como rosas cálidas A rosa com cirrose
A anti-rosa atômica
Sem cor sem perfume
Sem rosa sem nada