O documento discute os seguintes tópicos sobre radiatividade:
1) A história da descoberta da radiatividade natural por Henri Becquerel em 1896 e estudos subsequentes de Pierre e Marie Curie;
2) Características gerais da radiatividade, incluindo os três tipos de emissões radioativas (alfa, beta e gama);
3) Conceitos-chave como meia-vida, isótopos e desintegração nuclear.
2. RADIATIVIDADE NATURAL
1896 – HENRI BECQUEREL – SAIS DE URÂNIO
EMITIAM RADIAÇÕES SEMELHANTES AOS RAIOS X,
CAPAZES DE PRODUZIR SOMBRAS DE OBJETOS
METÁLICOS SOBRE CHAPAS FOTOGRÁFICAS
ENVOLTAS EM PAPEL PRETO.
IONIZAR GASES.
A RADIAÇÃO ERA PENETRANTE E OCORRIA
ESPONTÂNEAMENTE.
DENOMINARAM RADIAÇÕES DE BECQUEREL.
3. CARACTERÍSTICAS GERAIS DO MATERIAL
PESQUISADO
VERIFICOU QUE AS RADIAÇÕES EMITIDAS ERAM:
1-PROPORCIONAIS À CONCENTRAÇÃO DE URÂNIO
2-PERMANECIA INALTERADA ATRAVÉS DE
VARIAÇÕES DE:
TEMPERATURA
CAMPOS ELÉTRICOS
CAMPOS MAGNÉTICOS
PRESSÃO
ESTADO QUÍMICO
4. RADIOATIVIDADE
• PIERRE E MARIE CURIE – PESQUISARAM OUTROS
ELEMENTOS QUE EMITIAM RAIOS, DENOMINARAM
O FENÔMENO DE RADIOATIVIDADE E SEPARARAM
O POLÔNIO, TÓRIO, URÂNIO E O RÁDIO
• RUTHERFORD – 1897 – RADIAÇÕES ERAM DE 3
TIPOS DIFERENTES:
• ALFA ( )
BETA ( )
GAMA ( )
8. O SIGNIFICA SER RADIOATIVO?
• A NATUREZA É CONSTITUÍDA DE ÁTOMOS :
ESTÁVEIS (PRATICAMENTE ETERNOS, NÃO SE MODIFICAM AO
LONGO DO TEMPO
INSTÁVEIS (MUDAM DE IDENTIDADE APÓS ELIMINAREM
EXCESSO DE ENERGIA DOS SEUS NÚCLEOS
10. RADIOATIVIDADE: O QUE ACONTECE COM O NÚCLEO?
• RADIOATIVIDADE – É A TRANSFORMAÇÃO ESPONTÂNEA DO
NÚCLEO ATÔMICO DE UM NUCLÍDEO EM OUTRO.
• CADA NÚCLEO EM PROCESSO DE TRANSFORMAÇÃO EMITE
UM OU MAIS TIPOS DE RADIAÇÃO, CUJA NATUREZA OU
NATUREZAS, SÃO CARACTERÍSTICAS DAS
TRANSFORMAÇÕES OU DO NUCLÍDEO “PAI”.
• O NUCLÍDEO “FILHO” PODE SER TAMBÉM RADIOATIVO.
• DESINTEGRAÇÃO É A TRANSFORMAÇÃO DE UM NÚCLEO
“PAI” PARA OUTRO “FILHO”. SE REFERE ÀS
TRANSFORMAÇÕES NUCLEARES QUE OCORREM NO
NUCLÍDEO E SE COMPLETA COM EMISSÃO DE ENERGIA NA
FORMA DE MATÉRIA OU RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA.
14. ESTADO RADIOATIVO
•
MEIA-VIDA FÍSICA
COMO OS ÁTOMOS RADIOATIVOS EMITEM RADIAÇÕES E SE TRANFORMAM, VARIA, COM
O TEMPO, O Nº DE ÁTOMOS RADIOATIVOS DE UMA AMOSTRA.
•
MEIA –VIDA FÍSICA (T1/2) É O INTERVALO DE TEMPO EM QUE SE REDUZ À
METADE
O NÚMERO DE ÁTOMOS RADIOATIVOS (E DE DESINTEGRAÇÕES) DE
UMA AMOSTRA.
N = N0 e -
t
N0 = Nº DE ÁTOMOS NO INSTANTE INICIAL
N = Nº DE ÁTOMOS APÓS TEMPO T
= CONSTANTE DE DESINTEGRAÇÃO RADIOATIVA CARACTERÍSTICA DE CADA
ELEMENTO
T = TEMPO DECORRIDO
E = BASE NEPERIANA
16. LEIS DA RADIOATIVIDADE
TODA DESINTEGRAÇÃO RADIOATIVA ENVOLVE EMISSÃO DE:
ALFA ( )
BETA ( )
GAMA ( )
O FENÔMENO DA DESINTEGRAÇÃO SÓ PODE SER DISCUTIDO NO
CAMPO DA PROBABILISTICO.
SUPONDO QUE EM UM INSTANTE QUALQUER T=0 TENHAMOS N0
ÁTOMOS RADIOATIVOS, CHAMAMOS DE A PROBABILIDADE DE
UM DELES DESINTEGRE NA UNIDADE DE TEMPO.
LOGO, EM UM INSTANTE t
RADIOATIVOS
t0 TEREMOS N ÁTOMOS
20. ATIVIDADE
•
ATIVIDADE
ATIVIDADE – NÚMERO DE DESINTEGRAÇÕES DE UMA AMOSTRA POR UNIDADE
DE TEMPO.
A=N
•
Nº DE ÁTOMOS DA AMOSTRA X CONSTANTE DE DESINTEGRAÇÃO.
•
Nº DE ÁTOMOS É PEQUENO
•
CONSTANTE RADIOATIVA BAIXA
ATIVIDADE PEQUENA
•
UNIDADES : Ci = 3,7 x 1010 dps.
= 2,22 x 1012 dpm
ATIVIDADE PEQUENA
Nº DESINTEGRAÇÕES PEQUENO E
A = A0 e -
t
21. UTILIZAÇÃO DAS RADIAÇÕES
IONIZANTES PELO BRASIL
FONTE DAS INFORMAÇÕES :
RADIOPROTEÇÃO E DOSIMETRIAFUNDAMENTOS.
LUIZ TAHUATA
IVAN SALATI
RENATO DI PRINZIO
ANTONIETA DI PRINZIO
22. CARACTERÍSTICAS DAS RADIAÇÕES ALFA, BETA E GAMA E
MECANISMOS DE DESINTEGRAÇÃO
• A ESTABILIDADE NUCLEAR DEPENDE DO
NÚMERO E DISTRIBUIÇÃO DOS NUCLEONS;
• SÃO QUATRO OS TIPOS MAIS IMPORTANTES
DE TRANSFORMAÇÕES NO NÚCLEO QUE
LEVAM AO DECAIMENTO RADIOATIVO
29. INTERAÇÃO DAS RADIAÇÕES IONIZANTES
COM A MATÉRIA
TODAS AS RADIAÇÕES POSSUEM ENERGIA:
INERENTEMENTE=RADIAÇÕES ELETROMAGNÉTICAS
ENERGIA CINÉTICA DE PARTÍCULAS EM MOVIMENTO
INTERAÇÃO COM A MATÉRIA
ABSORÇÃO DA RADIAÇÃO
TRANSFERÊNCIA DE ENERGIA PARA OS ÁTOMOS DO MEIO ONDE
ATRAVESSA.
A COMPREENSÃO DOS MECANISMOS DE ABSORÇÃO FUNDAMENTA:
1. MÉTODOS E EQUIPAMENTOS DE DETECÇÃO DAS RADIAÇÕES
2. COMPREENSÃO DAS AÇÕES BIOLÓGICAS
3. FUNDAMENTAM AS BASES DA PROTEÇÃO CONTRA OS EFEITOS
NOCIVOS DAS RADIAÇÕES
30. INTERAÇÃO DAS RADIAÇÕES IONIZANTES
COM A MATÉRIA
MECANISMOS DE TRANSFERÊNCIA DA ENERGIA DE PARTÍCULAS E
FÓTONS:
IONIZAÇÃO
EXCITAÇÃO
IONIZAÇÃO
REMOÇÃO DE UM ELÉTRON DE UM ÁTOMO OU
MOLÉCULA DEIXANDO-OS COM UMA CARGA POSITIVA.
EXCITAÇÃO
ADIÇÃO DE ENERGIA A UM SISTEMA ATÔMICO OU
MOLECULAR
É IMPORTANTE SALIENTAR QUE OS PROCESSOS DESCRITOS A
SEGUIR OCORREM NO NOSSO CORPO QUANDO NOS SUBMETEMOS A
UMA RADIOGRAFIA OU FAZEMOS UM EXAM EM MEDICINA NUCLEAR
(QUE UTILIZA RADIOISÓTOPOS)
31. INTERAÇÃO DE PARTÍCULAS COM A
MATÉRIA
ELÉTRONS
COLISÃO
FRENAGEM
(FUNÇÃO DA MASSA, CARGA, ENERGIA CINÉTICA)
41. EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES
SEQUÊNCIA DOS ACONTECIMENTOS NO DESENVOLVIMENTO
DE LESÃO INDUZIDA POR RADIAÇÃO
RADIOPROTEÇÃO E DOSIMETRIA- FUNDAMENTOS.
LUIZ TAHUATA, IVAN SALATI, RENATO DI PRINZIO
ANTONIETA DI PRINZIO
42. EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES
SEQÜÊNCIA DOS ACONTECIMENTOS NO DESENVOLVIMENTO
DE LESÃO INDUZIDA POR RADIAÇÃO
ESTÁGIO 1TEMPO GASTO: 10-16 A 10-12 S
PROCESSO FÍSICO DE ABSORÇÃO DA
RADIAÇÃO IONIZANTE; IONIZAÇÃO E
EXCITAÇÃO DOS ÁTOMOS.
ESTÁGIO 2 –
TEMPO GASTO: ATÉ
MILISSEGUNDOS
REAÇÕES QUÍMICAS INICIAIS.
ESTÁGIO 3:
TEMPO GASTO: SEGUNDOS
A HORAS
ALTERAÇÕES DE MOLÉCULAS
BIOLOGICAMENTE IMPORTANTES.
ESTÁGIO 4:
TEMPO GASTO: HORAS
A ANOS
FENÔMENOS BIOLÓGICOS: MUTAÇÕES,
EFEITOS NÃO LETAIS; EFEITOS LETAIS.
MEDICINA NUCLEAR-bases
Antonio F. G. da Rocha
43. RADIAÇÕES IONIZANTES DE IMPORTÂNCIA BIOLÓGICA
RADIAÇÕES IONIZANTES DE IMPORTÂNCIA BIOLÓGICA
TIPO
DESCRIÇÃO
PRODUÇÃO
MODO DE INTERAÇÃO *
ALCANCE EM TECIDO MOLE*
RAIS X
ONDAS ELETROMAGNÉTICAS
DE ALTA ENERGIA (SEM
CARGA)
TUBOS DE
RAIOS X
TRANSFERÊNCIAS DE
ENERGIA PRODUZINDO
EJEÇÃO DE ELÉTRONS DE
ALTA VELOCIDADE
CENTÍMETROS
RAIOS GAMA
ONDAS ELETROMAGNÉTICAS
DE ALTA ENERGIA (SEM
CARGA)
DESINTEGRAÇÃO
RADIOATIVA
TRANSFERÊNCIAS DE
ENERGIA PRODUZINDO
EJEÇÃO DE ELÉTRONS DE
ALTA VELOCIDADE
CENTÍMETROS
PARTÍCULAS BETA
(ELÉTRONS, PÓSITRONS)
EMISSÕES DE PARTÍCULAS;
CARREGADAS; LEVES.
DESINTEGRAÇÃO
RADIOATIVA;
ACELERADORES.
INTERAÇÃO DIRETA COM
ELÉTRONS ORBITAIS
MILÍMETROS
PARTÍCULAS ALFA
EMISSÕES DE PARTÍCULAS;
CARREGADAS; PESADAS.
DESINTEGRAÇÃO
RADIOATIVA;
ACELERADORES.
INTERAÇÃO DIRETA COM
ELÉTRONS ORBITAIS
MICRÔMETROS
PRÓTONS, DÊUTERONS
NÚCLEOS PESADOS.
EMISSÕES DE PARTÍCULAS;
CARREGADAS; PESADAS.
ACELERADORES
INTERAÇÃO DIRETA COM
ELÉTRONS ORBITAIS
MICRÔMETROS
NÊUTRONS
EMISSÕES PARTICULADAS;
SEM CARGA; PESADAS.
ACELERADORES
INTERAÇÃO COM NÚCLEOS
ATÔMICOS LEVES
CENTÍMETROS
MÉSONS PI (ÍONS)
NEGATIVOS
EMISSÕES PARTICULADAS;
CARREGADAS; MAIS
PESADAS QUE BETAS E
MAIS LEVES QUE PRÓTONS.
ACELERADORES
INTERAÇÃO DIRETA COM
ELÉTRONS ORBITAIS.
CENTÍMETROS
44. EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES
EFEITOS DAS RADIAÇÕES SOBRE ALGUMAS
MOLÉCULAS CELULARES IMPORTANTES
MOLÉCULAS
EFEITOS DA RADIAÇÃO
DNA
RUPTURA DA DISPOSIÇÃO
LINEAR DAS BASES PELA
SUBSTITUIÇÃO, DELEÇÃO OU
ADIÇÃO DE BASE; LIGAÇÕES
CRUZADAS; RUPTURA ÚNICA
DA CADEIA; RUPTURA DUPLA
DA CADEIA.
ENZIMAS
LIPÍDIOS ESTRUTURAIS
COMPONENTES DAS
MEMBRANAS CELULARES.
ALTERAÇÃO NA ESTRUTURA
TERCIÁRIA DA MOLÉCULA
PELA ALTERAÇÃO DA
ROTURA DE LIGAÇÕES
QUÍMICAS.
RUPTURA DAS LIGAÇÕES
MOLECULARES.
POSSÍVEL EFEITO CELULAR
INIBIÇÃO TEMPORÁRIA OU
PERMANENTE DA SÍNTESE
DE DNA; SÍNTESE
INCORRETA DE DNA;
INIBIÇÃO OU PREVENÇÃO
DA MITOSE; SÍNTESE
INCORRETA DE PROTEÍNA.
INIBIÇÃO DA ATIVIDADE
ENZIMÁTICA COM
CONSEQÜENTE ALTERAÇÃO
DO METABOLISMO CELULAR.
PERMEABILIDADE
AUMENTADA PARA K+, NA+,
ETC., COM CONSEQÜENTE
ALTERAÇÃO NO AMBIENTE
NORMAL
INTRACELULAR/EXTRACELUL
AR.
47. EFEITOS BIOLÓGICOS DA RADIAÇÃO EM ESTRUTURAS
COM DIFERENTES NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO
NÍVEL DE ORGANIZAÇÃO
TIPO DE LESÃO
EFEITOS IMPORTANTES
ABERRAÇÕES CROMOSSÔMICAS E
MUTAÇÕES.
MORTE CELULAR; INIBIÇÃO DA
DIVISÃO CELULAR;
TRANSFORMAÇÃO PARA ESTADO
MALIGNO.
CÉLULA
TECIDO
HIPOPLASIA; TRANSFORMAÇÃO
DE CÉLULAS PARA ESTADO
MALIGNO.
LESÃO DOS SISTEMAS
HEMATOPOÉTICO,
GASTRINTESTINAL, NERVOSO
CENTRAL.
ROTURA NA FUNÇÃO TISSULAR;
MORTE; INDUÇÃO DE CÂNCER.
ÓBITO
___________________
CORPO INTEIRO
TRANSFORMAÇÃO DO TECIDO
PARA ESTADO MALIGNO
CÂNCER
48. EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES
RADIOSSENSIBILIDADE RELATIVA DE CÉLULAS DE MAMÍFEROS
* BASEADO EM RUBIN E CASARETT,1968.
RADIOSSENSIBILIDADE
RELATIVA
TIPO CELULAR
CARACTERÍSTICAS
CÉLULAS PRIMORDIAIS
HEMATOPOÉTICAS,
ESPERMATOGÔNIAS; CÉLULAS
DAS CRIPTAS INTESTINAIS.
VIDA CURTA,
INDIFERENCIADA, DIVIDE-SE
REGULARMENTE.
POUCO ELEVADA
CÉLULAS PRECURSORAS DA
SÉRIE HEMATOPOÉTICA
DIVIDE- SE UM NÚMERO
LIMITADO DE VEZES;
DIFERENCIADA ATÉ CERTO
GRAU
MÉDIA
CÉLULAS ENDOTELIAIS,
FIBROBLASTOS.
DIVIDE-SE IRREGULARMENTE,
PERÍODO DE VIDA MUITO
VARIÁVEL.
CÉLULAS EPITELIAIS DO
FÍGADO, RIM, GLÂNDULA
SALIVAR, ETC.
VIDA LONGA; NÃO SE DIVIDE
FREQUENTEMENTE; GRAU
VARIÁVEL DE DIFERENCIAÇÃO.
NEURÔNIOS, ERITRÓCITOS,
CÉLULAS MUSCULARES, ETC.
NÃO SE DIVIDE; ALTAMENTE
DIFERENCIADA.
ELEVADA
POUCO BAIXA
BAIXA
49. EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES
RADIOSSENSIBILIDADE TISSULAR RELATIVA
SENSIBILIDADE RELATIVA
TECIDO
ELEVADA
EPITÉLIO LINFÓIDE, HEMATOPOÉTICO,
ESPERMATOGÊNICO, EPITÉLIO INTESTINAL.
POUCO ELEVADA
EPITÉLIO ESTRATIFICADO OROFARÍNGEO, EPITÉLIO
EPIDÉRMICO.
MÉDIA
TECIDO CONJUNTIVO INTERSTICIAL, VASCULAR
DELGADO, CARTILAGEM OU OSSO EM
CRESCIMENTO.
POUCO BAIXA
CARTILAGEM OU OSSO MADURO, EPITÉLIO
HEPÁTICO, EPITÉLIO RENAL, EPITÉLIO PANCREÁTICO,
TIRÓIDEO E SUPRA-RENAL.
BAIXA
TECIDO MUSCULAR, NEURONAL.
50. A SÍNDROME DE IRRADIAÇÃO AGUDA APÓS EXPOSIÇÃO DE CORPO INTEIRO
SÍNDROME AGUDA NA
RADIAÇÃO DE CORPO
INTEIRO
_______________
SÍNDROME AGUDA NA
RADIAÇÃO DE CORPO
INTEIRO
________________
SÍNDROME AGUDA NA
RADIAÇÃO DE CORPO
INTEIRO
________________
SISTEMA NERVOSO
CENTRAL (SÍNDROME SCN)
SÍNDROME
GASTRINTESTINAL
SÍNDROME
HEMATOPOÉTICA
PRINCIPAL ÓRGÃO
DETERMINANTE
CÉREBRO
INTESTINO DELGADO
MEDULA ÓSSEA
LIMIAR DA SÍNDROME
2.000 R
500 R
100 R
LATÊNCIA DA SÍNDROME
¼ DE HORA ATÉ 3 H
3 A 5 DIAS
2 A 3 SEMANAS
LIMIAR DO ÓBITO
5.000 R
1.000 R
200 R
TEMPO DE ÓBITO
DENTRO DE 2 DIAS
3 A 14 DIAS
3 A 8 SEMANAS
SINAIS E SINTOMAS
CARACTERÍSTICOS
LETARGIA, TREMORES,
CONVULSÕES, ATAXIA.
MAL- ESTAR,
ANOREXIA,NÁUSEAS,
VÔMITOS, DIARRÉIA,
DISFUNÇÃO GI, FEBRE,
DESIDRATAÇÃO, PERDA DE
ELETRÓLITOS, COLAPSO
CIRCULATÓRIO.
MAL-ESTAR, FEBRE,
DISPNÉIA DE ESFORÇO,
FADIGA, LEUCOPENIA,
TROMBOPENIA,
PÚRPURA.
ASPECTOS
* BASEADO EM RUBIN E CASARETT,1968.
