Aula 02 Aplicação das Radiações

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1 Aula 02 Aplicação das Radiações

2 Após a descoberta dos raios X, em 1895, cientistas perceberam que esses raios poderiam ter grandes aplicações práticas. Durante 15 anos, os médicos trabalharam ativamente com os físicos no exame de corpos humano. Somente por volta de 1920 é que iniciaram os estudos relativos à aplicação na inspeção de materiais. Atualmente, os raios X são usados na industria em ensaios não-destrutivos, na Medicina em radiologia diagnóstica e em terapia, e em pesquisas cientificas.

3 Com a descoberta da radioatividade artificial e a produção de radioisótopos em grande escala, estimularam pesquisadores nos mais diferentes ramos da Ciência, trazendo grandes progressos na Medicina, Agricultura e na Industria. Radioisótopos são isótopos instáveis dos elementos. Podem ser utilizados como traçadores (marcadores) na diagnose ou como fontes de energia na terapia. Como traçadores possuem duas propriedades: a) Possuem comportamento químico idêntico ao de isótopos estáveis do mesmo elemento. b) Apresentam emissão espontânea de radiação que pode ser detectada, indicando assim sua posição e quantidade.

4 Como fontes de energia, os isótopos encontram aplicações por serem detectáveis após absorção ou espalhamento pela matéria, ou por quebrarem moléculas e ionizarem átomos formando íons, iniciando assim reações químicas ou biológicas. São utilizados para destruir tecidos, especialmente neoplásicos, ou para suprimir alguma função orgânica. As radiações podem ser produzidas por aceleradores de partículas, estas possuem maior energia que as fornecida pelos radioisótopos.

5 No instituto de Física da USP existem dois aceleradores de partículas: o Pelletron que acelera partículas carregadas até uma energia máxima dada pela fórmula (Z +1)9 MeV, onde Z é o nº atômico da partícula acelerada, e o Acelerador Linear, que acelera elétrons até a energia de 33 MeV. Alguns hospitais no Brasil possuem aceleradores lineares que produzem elétrons e raios X de até 10 MeV e são usados na terapia, principalmente neoplasias.

6 Diagnóstico Medicina Nuclear

7 Terapias

8 Medicina Nuclear Laboratório Villas Boas Radiofármacos Brasil S/A Exemplo de gerador de 99mTc (produzido pelo IPEN-CNEN/SP) Ciclotron de 30 MeV de energia do IPEN/SP

9 Radiografias e gamagrafias são métodos não-destrutivo para detectar descontinuidade e heterogeneidade na matéria. Esses métodos são utilizados para inspecionar a qualidade das soldas, partes de navios, componentes de aviões, como motores, asas, etc.

10 Medida de espessura ou de níveis de material baseia-se no fato de que o material, colocado entre fonte de radiação e o detector, absorve ou espalha parte da radiação. A radiação que atravessa o material e atinge o detector pode dar informações sobre a espessura e a densidade do material. Vantagens: a) Não ser necessário o contato mecânico com o material a ser medido. b) A medida pode ser feita continuamente e à longa distância.

11 Medida de vazamentos radioisótopos empregados como traçadores oferecem um método simples, seguro e razoavelmente barato para detectar vazamento de líquidos ou gases, como petróleo, por exemplo.

12 Pesquisa sobre desgaste de motores materiais radioativos são usados como traçadores na fabricação de motores. A analise do óleo lubrificante poderá fornecer informação sobre o grau de desgaste do motor.

13 Na industria alimentícia, a radiação pode ser usada com três objetivos: a) Evitar que certas raízes ou tubérculos brotem durante o armazenamento, como é o caso de cebolas e batata; b) Eliminar insetos dos grãos, antes do armazenamento; c) Preservar alimentos, inibindo ou destruindo as bactérias e outros microorganismos.

14 A radiação de alimentos ioniza alguns átomos e altera a estrutura de moléculas vitais de bactérias e microorganismos, provocando sua morte. Os alimentos não sofrem efeitos nocivos nem se tornam radioativos, porém em alguns caso há mudança no sabor, na cor, na textura e, em outros, há diminuição do teor da vitamina.

15 Esterilização de materiais cirúrgicos radiações suficientemente energéticas podem destruir as bactérias. Um dos problemas é a mudança na estrutura de alguns plásticos, tornando-os quebradiços, o que diminui as chances de reciclagem desses produtos. Vantagens: a) Esterilizar sem a aplicação de calor, que pode deteriorar o material, dependendo do caso; b) Esterilizar materiais já embalados, por causa do grande poder de penetração.

16 Uma das aplicações mais importantes dos radioisótopos está relacionado à resolução de problemas básicos da produção de alimentos. Vantagens a) Criação de novas variedades de plantas com características melhoradas; b) Capacidade de aumentar e de melhorar a produção de alimentos através do conhecimento do metabolismo vegetal e animal; c) Controle e eliminação dos insetos.

17 Análise por ativação com nêutrons; Arqueologia Bioquímica: Estudo de enzimas e proteínas usando Selênio Uso de traçadores estáveis no diagnóstico médico, p.ex.., absorção de gordura em fibrose cística e teste de esteatorréa generalizada. Mecanismos da ação do hormônio tireoidiano. Epidemiologia Nutricional Epidemiologia nutricional Estudo da Relação Entre Dieta, Marcadores Moleculares, e Risco de Câncer: Estudo de Dieta, Estilo de vida e Saúde. Epidemiologia nutricional Estudo sobre o Câncer na Tireoide Epidemiologia nutricional Melanomas Knock-Out Gene Mouse Model for Cystic Fibrosis Investigações Forensicas

18 Estudos do solo; Estudo de poluição do ar; Datação por meio da radiação. Coloração de cristais por radiação; Quartzo extraído em São José da Safira (MG), torna-se a gema green-gold depois de ser irradiado com raios gama.

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