INTERAÇÃO DOS RAIOS-X COM A MATÉRIA

Transcrição

1 INTERAÇÃO DOS RAIOS-X COM A MATÉRIA

2 RAIOS-X + MATÉRIA

3 CONSEQUÊNCIAS BIOLÓGICAS

4 EFEITOS DAZS RADIAÇÕES NA H2O A molécula da água é a mais abundante em um organismo biológico, a água participa praticamente de todas as reações metabólicas em um organismo. Na espécie humana, são cerca de 2x10² moléculas da água por quilograma, o que reflete a composição química da célula e permite afirmar que, em casa a exposições as radiações, as moléculas atingidas em maior número serão moléculas da água. Moléculas da água irradiadas sofrem radiólise. Em seguida à ionização da água segue-se um rearranjo eletrônico e a possibilidade de produção de radicais livres.

5 INTERAÇÃO DA RADIAÇÃO COM AS MOLÉCULAS DA ÁGUA A molécula da água e a mais abundante em um organismo biológico a água participa praticamente de todas as reações metabólicas. H²O+ H²O H+ OH² RADICAIS LIVRES: são entidades químicas, altamente reativas em decorrência da presença de átomos cuja última camada não apresenta o número de elétrons que conferiria estabilidade à estrutura.

6 QUEBRA DE DNA Esta estrutura permite que, a partir de qualquer uma das duas fitas que constituem o DNA, que a molécula possa a ser reconstituída, em parte ou na sua integra. Esta característica do DNA é fundamental para a multiplicação celular, quando o DNA deve ser duplicados as duas fitas da molécula se separam dando origem a dois moldes cada um do quais por complementação com os nucleotídeos adequados, produzira uma nova molécula, idêntica a original. Estas serão transmitidas para as células filhas, por mitose ou por miose. Mutação genética Quebra de molécula

7 MUTAÇÕES GENÉTICAS

8 INTERAÇÃO DA RADIAÇÃO COM Radiação: A MATÉRIA Eletromagnética (raios X e ) Partículas carregadas (e -,, d, etc) Nêutrons Ionização: Remoção completa de um ou mais elétrons de valência Excitação: Os elétrons são levados a níveis com energias mais altas

9 INTERAÇÃO COM RAIOS X E Raios São radiações eletromagnéticas que acompanham transições nucleares. Raios X: São radiações eletromagnéticas que componham transições eletrônicas. Principais processos competitivos Efeito fotoelétrico Efeito Compton Produção de pares

10 EFEITO FOTOELÉTRICO Acontece quando a radiação X, transfere sua energia total para um único elétron orbital ejetando-o do átomo com velocidade (processo de ionização). O processo de troca de energia pela equação: E c = h.f - E lig, sendo E c a energia cinética, h.f a energia do raio X incidente e E lig a energia de ligação do elétron ao seu orbital Este elétron expelido do átomo é denominado fotoelétron e poderá perder a energia recebida do fóton, produzindo ionização em outros átomos A direção de saída do fotoelétron com relação à de incidência do fóton, varia com a energia deste.

11 EFEITO COMPTON Quando a energia da Radiação X aumenta, o espalhamento Compton tornase mais freqüente que o efeito fotoelétrico. O efeito Compton é a interação de um raio X com um elétron orbital onde parte da energia do raio X incidente é transferida como energia cinética para o elétron e o restante é cedida para o fóton espalhado, levando-se em consideração também a energia de ligação do elétron. O fóton espalhado terá uma energia menor e uma direção diferente da incidente.

12 PRODUÇÃO DE PARES A produção de pares ocorre somente quando fótons de energia igual ou superior a 1,02 MeV passam próximos a núcleos de elevado número atômico. Nesse caso, a radiação X interage com o núcleo e desaparece, dando origem a um par elétronpósitron com energia cinética em diferente proporção. O pósitron e o elétron perderão sua energia cinética pela ionização e excitação.

13 EFEFEITO DE PARES energia do fóton incidente = OU > 1,024MeV energia de ligação do elétron Elétron de alta energia passa próximo do núcleo, elevando o número atômico e- e+

14 EFEITOS BIOLÓGICOS DA RADIAÇÃO ESTOCÁSTICOS: São aqueles cuja probabilidade de ocorrer aumenta com a dose, sem porém a existência de um limiar de dose. Exemplos: efeitos hereditários, aparecimento de câncer NÃO ESTOCÁSTICOS: São aqueles cuja severidade depende da dose e que apresentam um limiar de dose. Exemplos: mortalidade animal, distúrbios imunológicos.

15 O CORPO HUMANO Os seres vivos são constituído, principalmente por átomos; Carbono (C); Hidrogênio (H); Oxigênio (O); Nitrogênio (N); Este átomos, combinados entre si, constituem a base das moléculas biológicas;

16 Escala do tempo do dano da radiação Estágio Tempo Ação Efeito Proteção e tratamento Físico < s Deposição de energia na água orgânicos e inorgânicos na proporção aproximada das massas Excitação dos compostos e absorção de luz Nenhuma, somente blindagem externa como prevenção Físico - químico a s Quebra das ligações: S-H, O-H, N-H e C-H. Transferência de iôns. Radiólise da água radicais livres emissão de luz das moléculas excitadas. Formação de H 2 O 2 Começa o dano químico. Radicais livres começam a reagir com os radicais metabólicos normais Reparo parcial das ligações por compostos SH presentes. Alguma proteção pode ser dada pela injeção de aditivos antes da irradiação

17 A vida, em termos biológicos decorre de uma seqüência integrada e complexas de reações químicas que ocorrem dentro das mais variadas células existentes no organismo.

18 A natureza da fé Ora, a fé é a certeza de coisas que se esperam, a convicção de fatos que se não vêem. Pois, pela fé, os amigos obtiveram bom testemunhos. Pela fé, entendemos que foi o universo formado pela palavra de Deus, de maneira que o visível veio a existir das coisas que não aparecem.(hb11. 1 à 3).