FÍSICA APLICADA A RADIOLOGIA. Proº. Lillian Lemos lillianlemos@yahoo.com.br

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1 FÍSICA APLICADA A RADIOLOGIA Proº. Lillian Lemos lillianlemos@yahoo.com.br

2 ESTADOS DA MATÉRIA Três tipos: -Estado Fundamental -Estado Excitado -Estado Ionizado

3 ESTADOS DA MATÉRIA Estado Fundamental: é quando a configuração dos elétrons dos átomos está acomodada em um estado de menor energia. Estado Excitado: é quando o átomo possui uma energia adicional. Estado Ionizado: é quando a energia absorvida é suficiente para expulsar um elétron.

4 EXCITAÇÃO Não acontece espontaneamente na natureza; Acontece como o produto de um transferência de energia; A energia adicional pode ser cedida ao átomo através da absorção da energia contida na onda eletromagnética; Excitação é o processo em que os elétrons de um átomo têm a configuração eletrônica alterada para acomodar essa energia adicional.

5 IONIZAÇÃO Os elétrons se encontram ligados a um átomo com certa energia devido à atração coulombiana entre cargas elétricas. Ionização: é o processo em que um dos elétrons absorveu tanta energia do fluxo de energia que sua energia individual superou a energia eletromagnética de ligação que havia entre ele e o núcleo atômico.

6 RADIAÇÃO Radiação Não-Ionizante: não possuem energia capaz de causar a emissão de elétrons de átomos e moléculas com os quais interagem. -Possuem energia abaixo de 10 ev Ex: ultravioleta,luz visível, infravermelho, microondas, etc.

7 RADIAÇÃO Radiação Ionizante: são aquelas que possuem energia suficiente para arrancar elétrons de átomos ou moléculas produzindo íons. Ex: Raios X, gama, beta, nêutron, etc. pode-se dividir a radiação ionizante em duas categorias. -Radiação Eletromagnética -Radiação Corpuscular

8 CARACTERÍSTICAS DAS RADIAÇÕES Radiação Eletromagnéticas: -Dois tipos: Raios-X Raios Gama OBS: uma das diferenças entre os raios-x e raios gama está na origem.

9 RADIAÇÃO GAMA Radiação eletromagnética (fótons) emitida do núcleo; Energia especificas que identifica as espécies nucleares; Alto poder de penetração; Blindagem(chumbo); Baixo poder de ionização.

10 RAIOS-X Radiação eletromagnética(fótons); Dois processos de produção: emitida pela camada eletrônica ou através do impacto de elétrons energéticos; Dificuldade de blindagem; Poder de penetração equivalentes aos raios gama de mesma energia.

11 CARACTERÍSTICAS DAS RADIAÇÕES Radiação corpuscular: -Dois tipos: Partícula Beta; Partícula Alfa; -Radiação Corpuscular são aquelas que tem massa de repouso.

12 PARTICULA BETA Elétrons de alta energia emitidos por núcleos; Ampla faixa de energias, dependente da espécie nuclear particular; Moderadamente Penetrantes: Até alguns metros no ar. Milímetros em tecidos.

13 PARTÍCULA ALFA São núcleos de He de alta energia emitidos por núcleos de elementos pesados; Energia geral na faixa de 4-8 MeV; Facil Blindagem; Muito perigosa se dentro do corpo; Curta penetração na matéria: Alguns metros no ar Alguns microns em tecidos biológicos(menos que a camada externa de células mortas).

14 PODER DE PENETRAÇÃO

15 PODER DE IONIZAÇÃO α > β > γ

16 TERMINOLOGIA, UNIDADES E MATEMÁTICA DO DECAIMENTO RADIOATIVO. A Taxa na qual ocorre um processo de decaimento em uma amostra radioativa é proporcional ao número de nuclídeos radioativos presentes na amostra. A unidade para atividade (no SI) é o becquerel: 1 becquerel = 1Bq = 1 decaimento por segundo. Eventualmente utiliza-se também o curie, definido por: 1curie = 1Ci=3,7 x 10¹0 Bq

17 TERMINOLOGIA, UNIDADES E MATEMÁTICA DO DECAIMENTO RADIOATIVO. Meia-Vida física é o período de tempo necessário para que a metade dos átomos presentes num elemento se desintegre. T1/2=0,693/λ

18 TERMINOLOGIA, UNIDADES E MATEMÁTICA DO DECAIMENTO RADIOATIVO. Vida-Média é útil quando se pensa na dosimetria das radiações. Tempo de vida-média= 1/λ ou Tempo de vida média= 1,44. T¹/²

19 TERMINOLOGIA, UNIDADES E MATEMÁTICA DO DECAIMENTO RADIOATIVO. Meia Vida Biológica é o tempo necessário para que metade de uma substância seja removida do organismo por um processo químico ou físico. Meia Vida Efetiva é o tempo em que a dose de radiação em um órgão fique reduzida pela metade.

20 PROBLEMAS 1-O que acontece com o número atômico(z) e o número e massa (A) de um núcleo radioativo quando ele emite uma partícula alfa? 2-O átomo de U(A=238 e Z= 92) emite uma partícula alfa, originando um átomo do elemento X, este por sua vez, emite uma partícula beta, originando um átomo de elemento Y. Podemos concluir que: 3-Quando um átomo do isótopo 228 do tório libera uma particula alfa, transformando-se em um átomo de rádio, de acordo com a equação, os valores de x e y são?

21 PROBLEMAS 4-uma substância radioativa tem meia-vida de 8h, partindo de 100g do material radioativo, que massa da substância radioativa restará após 32 h? 5-A meia-vida do isótopo ² Th é de 15 h. Se a quantidade for 4g, depois de 75 h sua massa será? 6-Qual é a meia-vida de um isótopo radioativo,sabendo que em 344 dias sua massa radioativa se reduz de 120mg a 7,5 mg? 7-Defina o que é período de semidesintegração(ou tempo de meia vida)

22 BOA NOITE!