MODELO ANATÔMICO DE RUTHERFOR (19110) O átomo seria por duas regiões:
NUCLEO:: Pequeno, positivo e possui dor de praticamente toda massa do átomo. NUCLEO ELETROSFERA: Uma região negativa praticamente sem massa, que envolve o núcleo. O modelo foi chamado de MODELO PLANETARIO DO ÁTOMO
Núcleo Elétron
Os átomos são formados de:
Núcleo contendo prótons e nêutrons
Eletrosfera com seus elétrons
NÚCLEO E ELETROSFERA Como já foi dito, o núcleo do átomo é formado por dois diferentes tipos de partículas:
OS PRÓTONS (P) E OS NÊUTRONS (N) A eletrosfera, que circunda o núcleo, é constituída pelos elétrons (E). Num átomo, no seu estado original, o número de prótons é igual ao número de elétrons. O número de nêutrons, no entanto, pode ser diferente do número de prótons e elétrons. Diante disso surge um problema: Se cargas de mesmo sinal se repelem como se explica que os prótons, todos com carga elétrica positiva se mantêm unidos no núcleo do átomo. Os prótons e os elétrons possuem carga elétrica. No entanto, a carga elétrica dos prótons possui um comportamento contrário ao da carga elétrica dos elétrons. Assim, convencionou-se que: Os prótons possui carga elétrica positiva (+); Os elétrons possuem elétrica negativa (-); E os nêutrons não possuem carga elétrica. Cargas de mesmo sinal se repelem. E cargas de sinal contrário se atraem.
P
E R
N
Se a carga de sinais contraria se atraem, por que os elétrons não entram no núcleo ou os prótons se movimentam em direção a eletrosfera? Isso é possível porque além dos prótons, o núcleo do átomo contém nêutrons, que são partículas sem carga elétrica. São os nêutrons que neutralizam a força de repulsão entre as cargas elétricas de mesmo sinal dos prótons. Assim, os nêutrons são as partículas responsáveis pela estabilidade do núcleo doátomo.
ESTRUTURA ATÔMICA 1- NÚMERO ATOMICO (Z) É o número de prótons, existente no núcleo de um átomo. Se o átomo é eletricamente neutro, seu número de prótons é igual ao numero de elétrons. Há representação de numero atômico dos átomos é: zE. O número de elétrons nesse caso pode ser considerado ao número atômico. Exemplo: O átomo de magnésio (Mg ) tem número atômico 12 ( Z = 12 ). Significado: No núcleo do átomo de Mg existe 12 prótons. No átomo neutro de Mg existem 12 prótons e 12 elétrons.
REPRESENTAÇÃO:
Mg
12
2- NÚMERO DE MASSA (A) É a soma do número de prótons e o número de nêutrons existente no núcleo de um átomo. Para determinar o número de massa (A), só o núcleo do átomo é considerado.
A=Z+N REPRESENTAÇÃO:
EAouZEA
Z
Exemplo: Um átomo neutro tem 19 prótons e 21 nêutrons, portanto:
Z= 19
A=Z+N
P= 19
19+21= 40
E= 19 N=19
E40ou19E40
19
EXERCICIOS: NÚMERO ATÔMICO, NÚMERO DE MASSA (A) DETERMINE O QUE SE PEDE: A) Z= 22 22A=Z+N A=Z+NB) B)Z= Z= 16A=Z+N C) Z= 17A=Z+N A=50 22=28= 50A=32 A=32 32=Z+16A=35 A=3535=17+N N= 28 28N= N= 1632-16=ZN=18 35-17=N E= 22E=1616=Z E=17 18=N P= 22P=16Z= 16P=17 P=17N= 18
D) Z= 26A=Z+N E)Z= E) Z= 53 53A=Z+N A=Z+N F) Z= 56A=Z+N A=26+30 A=56 A=127 A=127127=53+NA=137 A=137137=56+N N= 30A= 56 N= 74127-53=N N=81 137-56=N N= 74E=56 81=N E= 26 26E= E= 53 P= 26 P=53 P=56 P=56N= 81
G) Z= 53 A=Z+N H) H)Z= Z= 13 13A=Z+N A=Z+N I) Z= 35 35 A=127A=53+74A=27 A=13+14 A=45 A=4545=35+N N= 74A= 127N= 14A=27N=10 45-35=N E= 53E=13E=35 10=N P= 53 53P= P=13P=35N=10
J) Z= 53 A=Z+N K)Z= K) Z= 6A=Z+N A=55 A=25+30A=12 A=12 12=6+NA=16A=8+8 N= 30A= 55N= 6 12-6= NN=8 N=8 A= 16 E= 25 E=6 6=NE=8 P= 25P=6 P=6 N= 6 P=8
A=Z+N
L) Z= 8
A=Z+N
MODELO DE RUTHERFORD – B0HR B0HR A eletrosfera do átomo esta dividido em regiões denominadas camadas eletrônicas CONCEITO DE BOHR Bohr apresentou alterações ao modelo de Rutherford: Os elétrons só podem ocupar níveis de energia definidos, e gira em torno do núcleo em orbitas com energias diferentes. As orbitas mais próximas ao núcleo apresenta energia mais baixa e a medida que se encontram mais afastadas o valor da sua energia é maior . Para Bohr, existem 7 camadas eletrônicas, representadas pelas letras maiúsculas:
K, L, M, N, O, P, e Q
KMKL
CAMADA ELETRÔNICA DOS ÁTOMOS As camadas eletrônicas podem conter um número determinado de elétrons. Um átomo pode ter no máximo 7 camadas eletrônicas, cada uma delas é designadas por uma letra do alfabeto: A primeira camada é a mais próxima do núcleo e a ultima é a mais afastada
REPRESENTAÇÃO UNIVERSAL DAS CAMADAS ELETRÔNICAS:
1 23 4 5 6 7 KL M N O P Q Cada camada tem um número máximo de elétrons:
CAMADAS NÚMERO MAXIMO DE ELETRONS QUE CABE EM CADA CAMADA
K 2
L 8
M 18
N 32
O 32
P 18
Q 2
De modo geral, os átomos não apresentam todas as 7 camadas eletrônicas. Qualquer que seja o número de camadas eletrônicas de um átomo, a ultima camada nunca poderá ter mais que 8 elétrons . Exemplo: Átomo de Carbono (Z=6) Átomo de Cálcio (Z=20)
REGRA DE DISTRIBUIÇÃO ELETRÕNICA * A última camada eletrônica de qualquer átomo jamais poderá ter mais que 8 elétrons; * Se na última camada eletrônica o número de elétrons for menor ou igual á 18, deve-se deixar a camada com 18 elétrons e passar o restante para camada seguinte;
Por exemplo:
A)Fornecer a divisão eletrônica do átomo de número anatômico Z=20K L M N O P Q 28 8 2 B) Fornecer a distribuição eletrônica do átomo de número anatômico. Z=53K L M N O P Q 28 18 18 7
FAÇA A 2 ELETRÔNICA DOS SEGUINTES ELEMENTOS; 1) Z=54 K L M N O P Q5) Z=55 K L M N O P Q 2
8
1818 82
8 18 18 8
1
2) Z=37 K L M N O P Q6) Z=87 K L M N O P Q 2
818
8
12
8
18 32 18 8 1
3) Z=56 K L M N O P Q
7) Z=53 K L M N O P Q
2
2
818 18 8
2
8 18 18 7
4) Z=85K L M N O P Q 2
818 32 18 7
PROBLEMAS 1) Para um átomo que apresenta 18 prótons, 18 elétrons e 22 nêutrons, pode-se afirmar que o seu número anatômico (Z) e massa (A) são respectivamente? A) 18,18
Z=18P=18 A=Z+N
B)18,40A=40
A=18+22
C) 40,18
N=22
D) 18,22
E= 18
A=40
2) Um átomo de Bário possui número atômico igual á 56 e número de massa igual a 137, com base nesses dados, assinale a sequência que trás respectivamente os números de prótons, elétrons e nêutrons? A)81,56,56Z= 56P= 56
A=Z+N
B)56,137,56A= 137
137=56+N
C)56,56,81N=81
137-56=N
D) 56,56,137E= 56
N=81
3) Um átomo de Iodo possui 53 elétrons e 74 nêutrons. O seu número atômico, número de massa e número de elétrons da última camada são respectivamente? A)53,127,6Z=53
P= 53 A=Z+NZ=53 K L M N O P Q
B)53,127,7A=127
A=53+74
C)127,53,7N=74
2
8
18 18 7
A= 127
D) 53,75,6E= 53
4) O átomo de potássio possui 19 elétrons e 20 nêutrons. O seu número atômico, número de massa e número de elétrons da última camada são respectivamente? A)19,20,8Z= 19 B)53,127,7
P= 19A=Z+N A= 39
C)127,53,7N= 20
Z=19 K L M N O P Q A=19+20
2
8
8
1
A= 39
D) 53,75,6E= 19
5) Quais são os números de prótons, de massa, de nêutrons e de elétrons respectivamente de um átomo que apresenta A=39 e Z=19? A)19, 39, 19, 20
Z=19P= 19A=Z+N
B)19, 39, 20, 19
A=3939=19+N
C)20, 19, 39, 19
N=20
D)39, 20, 19, 19
E=19N= 20
39-19=N
1)Determine o que se pede, sabendo-se que A=Z+N: A) Z= 20A=Z+NB)Z= 47A=Z+NC)Z=31A=Z+N A= 60
A=20+40
N= 40A= 60N=61 E= 20 E= 47
A= 108108=47+NA=70 108-47=N
A= 31+39
N= 39A= 70
N= 61E=31
P= 20P= 47
P= 31
2) FAÇA A DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA DOS SEGUINTES ELEMENTOS: A)Z= 20K L M N O P QB)Z= 38 K L M N O P Q 2 8 8
22
8 18
8
2
C)Z= 88K L M N O P QD)Z= 34 K L M N O P Q 2
818 32 18 8
2
2
8 18 6
E)Z= 49K L M N O P QF)Z= 79 K L M N O P Q 2 818 18 3 2
8 18 32
18 1
G)Z= 29K L M N O P Q 28 18 1
ÍONS Para adquirir estabilidade os átomos tendem á ganhar ou perder elétrons ,de tal forma que a última camada fique completa, ou seja, com 8 elétrons. *O átomo é considerado estável quando apresenta 8 elétrons na última camada; * Se um átomo ganha elétrons, ele adquiri carga elétrica negativa; * Se um átomo perde elétrons, ele adquiriucarga elétrica positiva; Vamos tomar como exemplo o átomo de cloro, simbolizado por CLque tem 17 prótons e 17 elétrons.
Observe que a última camada eletrônica do átomo de CLtem 7 elétrons. Para comtemplar o número máximo de 8 elétrons na última camada e se tornar estável esse átomo devera receber um elétron . Porém, casoganhe o elétron que te falta, o átomo de CLdeixara de ser neutro, pois terá 17 prótons e 18 elétrons. Nesse caso, o átomo de CLficará carregadonegativamente, pois terá mais elétrons do que prótons. O átomo carregado negativamente recebe o nome de Íon negativo ou Ânion .
*ÍON NEGATIVO OU ÂNION, são formados quando um átomo recebe elétrons, ou seja, o número de elétrons será sempre maior que o número de prótons. Assim, o Íon do nosso exemplo é denominado ÍON DE CL e é representando por CL (-) o sinal negativo (-) mostra que o átomo de CLganhou um elétron. Exemplo: CL (-) Indica que o átomo ganhou um elétron S (-2) ganhou dois elétrons.
Indica que o átomo
KL M N O P Q 28
7
Vejamos agora outro exemplo: Considerando o átomo de sódio, simbolizado porNaque possui 11 prótons e 11 elétrons. Observe que o átomo tem apenas um elétron na última camada eletrônica. Se ele perder esse elétron, a camada eletrônica anterior ficará completa, ou seja, com 8 elétrons. Nesse caso, se o átomo de sódio perder esse elétron, ele deixará de ser neutro, pois terá 11 prótons e 10 elétrons. Dizemos então, que o átomo de sódio ficou carregado positivamente, pois seu número de prótons tornou-se maior que o número de elétrons. O átomo carregado positivamente recebe o nome de Íon positivo ou Cátion . *ÍON POSITIVO OU CÁTION:São formados quando um átomo perde elétron, ou seja, o número de prótons será sempre maior que o número de elétrons, portanto, o átomo de sódio é denominado íon de sódio e representado por Na (+). O sinal de (+) mostra que o que um átomo de sódio perdeu um elétron. Exemplo: Na (+)
KL M N 28
Indica que o átomo perdeu dois elétrons.
EXERCICIOS: 1)Assinale com um x, no quadro abaixo a tendência que cada átomo possui de ganhar ou perder elétrons, na tentativa de adquirir estabilidade, em um respectivo número de elétrons ganhos ou perdidos. ATOMO ALUMINIO Z= 13 KL M N O P Q 28 3 NEÔNIO Z= 10 KL M N O P Q 2 8 FOSFORO Z= 15 KL M N O P Q 2 8 5 IODO Z= 53 KL M N O P Q 2 8 1818 7 SELÊNIO Z= 34 KL M N O P Q 2 818 6 MAGNÉSIO Z= 12 KL M N O P Q 2 8 2
GANHA PERDE 3
NUMERO DE ELÉTRONS 10
10
3
18
1
54
2
36
2
10
ÍONS K (+)
Z 19
A 39
P 19
N 20
E 18
Se (2-)
34
77
34
43
36
Zn (2+)
30
65
30
35
28
As (3-)
33
75
33
42
36
Fe (3+)
12
24
12
12
9
Cl (-)
17
35
17
18
18
B)A=Z+N
C)A=Z+N
D)A=Z+N
A= 34+43
A= 30 +35
A= 77
A= 65
A)A=Z+N 39=Z+20 39-20=Z Z= 19
75=33+N
E)A=Z+N 24=Z=12
F) A=Z+N 35=17+N
75-33=N
24-12=Z
35-17=N
N= 42
Z= 12
N= 18
ELETRECIDADE BÁSICA Eletricidade é a parte da física que estuda fenômenos relacionados a carga elétrica.
CARGA ELÉTRICA É uma propriedade das partículas que constituem um átomo. Existem dois tipos de cargas elétricas: *POSITIVA (+)Características dos prótons.
* NEGATIVA (-)Características dos elétrons.
Sabe-se que hoje, que a carga elétrica dos elétrons é igual a carga elétrica dos prótons, denominada carga elementar. A diferença está no sinal, já que uma é positiva ( carga elétrica dos prótons) e a outra é negativa ( carga elétrica dos elétrons).
CARGA ELÉTRICA ELEMENTAR (e) Elementar quer dizer: indivisível, que não existe nada menor. A menor carga elétrica encontrada na natureza é a carga elétrica de um próton ou de um elétron. ± 1,6. 10 -19Cowlomb (C) Carga elétrica do próton é igual: (+e) = (+e) 1,6x10 -19C Carga elétrica do elétron é igual: (+e) = (-e) – 1,6x10 -19C Para medir a quantidade de carga elétrica usamos a unidade de medida denominada com Cowlomb.
QUANTIZAÇÃO DE CARGA ELÉTRICA A carga elétrica de um corpo é quantizada, isto é, sempre um múltiplo inteiro da carga elementar. Carga elementar: ± 1,6x10 -19= carga elétrica de 1 próton ou 1 elétron.
Isso porque ao se eletrizar um corpo, ele recebe ou perde um número inteiro de prótons ou elétrons. Para determinarmos a quantidade da carga elétrica de um corpo precisamos saber o número de elétrons ou prótons que este corpo possui; onde:
Q = n .e Q = Carga elétrica total do corpo n = É o número de prótons ou elétrons e = É a carga elementar
Átomos com poucos elétrons na última camada são condutores. Tem facilidade de perder elétrons. São substâncias nas quais os elétrons se locomovem com facilidade. Exemplo: Metal
Átomos com muitos elétrons na última camada são isolantes. Tem facilidade de receber elétrons não se locomovem com facilidade. Exemplo: Madeira, borracha.
DIFERENÇA DE POTENCIAL Para compreender esse conceito, vamos fazer uma comparação, imagine 2 reservatórios A e B contendo água, em A o nível da água é mais elevado que B. Se ligarmos o fundo dos reservatórios por meio de um cano, a água fluirá no reservatório A, de nível mais alto, para o reservatório B, de nível mais baixo, até que em ambos o nível da água seja o mesmo. Quanto maior a espessura do crânio, tanto maior a facilidade com que a água fluirá, de modo que os níveis se igualaram mais rapidamente. Na eletricidade ocorre algo semelhante como se dois corpos carregados com eletricidades de cargas diferentes (positivo e negativo) forem ligados por meio de um condutor ( um fio de metal por exemplo, as cargas elétricas fluíram de um corpo para o outro, até que estabeleça um equilíbrio entre ambos). Nesse caso, são os elétrons do corpo negativo que fluem pelo fio para neutralizar as cargas positivas do outro corpo.
A
B
A
B
Comparação com o movimento hidráulico. Entre os dois corpos citados, observa-se inicialmente uma diferença de nível, semelhante a que existe entre os reservatórios, antes da conexão pelo cano. Essa diferença em níveis entre os corpos é chamada DDP (diferença de potencial), tensão ou voltagem comparando os sistemas dos dois corpos eletrizados aos dos reservatórios, o corpo negativo funciona com o reservatório A e o corpo positivo com o reservatório B e quanto mais espessura chover no fio condutor, mais rapidamente fluíram os elétrons esse fluxo d e elétrons através de um condutor é chamadacorrente elétrica.
GERADORES DE ELETRICIDADE Os geradores dispositivos capazes de produzir corrente elétrica. Todo o gerador tem 2 polos 1 positivo e 1 negativo é representados por símbolos (+ -). A falta de um elétron em um polo e o excesso em outra corrigida uma diferença de potencial DDP. Um aparelho elétrico só funciona quando se cria uma diferença de potencial entre os pontos em que estiver ligados para que as cargas se possam deslocar.
A
B
+ pilha -
Considere um aparelho que mantenha uma falta de elétrons de uma espessura extremidades e na outra um excesso. Este aparelho é chamado gerador e pode ser uma pilha comum.
CIRCUITOS ELÉTRICOS Para acender uma lâmpada de lanterna com um pilha é preciso ligar os polos das lâmpadas aos polos da pilha por meio de fios metálicos, os elétrons saem do polo negativo da pilha, seguem pelo fio, atravessa o filamento da lâmpada torcendo incandescente, e segue pelo outro fio até o polo positivo da pilha, um conjunto de condutores que geradores elétricos convenientemente ligados formam um circuito elétrico.
CIRCUITO ABERTO
GERADOR
CARGA ABERTO
CIRCUITO FECHADO Quando todos os condutores estão devidamente ligados permitindo o fluxo dos elétrons, que a própria corrente elétrica.
GERADOR
CARGA
FECHADO
TENSÃO OU VOLT Tensão, Volt ou DDP é a diferença de nível elétrico entre dois corpos carregados. Símbolo V Unidade de medida V (volt) A força é responsável pela movimentação dos elétrons, de um ponto até o outro.
R X I = V onde V= Volts (tensão)I= Intensidade da corrente R= Resistencia
CORRENTE ELÉTRICA É o fluxo ordenado de elétrons no interior de um fio condutor, quando submetido a uma DDP. Símbolo: I Unidade de medida: A (Amper)
V ÷ Ronde V=Volts (tensão) R= Resistencia I= Intensidade da corrente
A PRIINCIPIO
Se aproximarmos um polo positivo de um lado e um negativo de outro estes elétrons passam a ter um movimento ordenado, dando origem á corrente elétrica.
POLO
RESISTÊNCIA ELÉTRCA É a posição que o condutor oferece, a passagem da corrente elétrica, ou seja, mede a facilidade ou dificuldade que o fio condutor oferece a passagem de corrente elétrica. Símbolo: R A unidade de medida: Ω(ômega) (OHM)
V ÷ I = R ondeV= Volt ( tensão) I = Intensidade da corrente R = Resistência A resistência depende dos seguintes fatores: *TEMPERATURA: Quanto maior a temperatura de um condutor, maior sua resistência; *NATUREZA DO MATERIAL: Alguns materiais oferecem maior ou menor resistência a passagem da corrente elétrica, os metais como cobre e prata oferecem resistência pequena, já os não metais como o carvão e o grafite oferece resistência elevada; *COMPRIMENTO DO CONDUTOR: Quanto maior o comprimento do condutor, maior sua resistência;
*ÁREA DE SEÇÃO RETA DO CONDUTOR: Quanto maior a área de seção reta do condutor, menor sua resistência;
TÉCNICA RADIOGRAFICA Quando se realiza uma radiografia, há três variantes ou fatores e exposição que devem ser ajustados no painel de comando de um aparelho de raios x . Eles são denominados fatores técnicos, ou fatores elétricos: *Tendão aplicada ao cubo, conhecida como o quilovoltagem (Kv) força *Corrente do tubo conhecida como miliamplenagem (mA) quantidade *Tempo de exposição (S)
TENSÃO (Kv) É a voltagem ou tensão elétrica aplicada entre o cátodo e o Anodo, responsável pela energia fornecida para a aceleração dos elétrons entre o cátodo e o anodo dos tubos de raios x. É o que determina à qualidade dos raios x produzidos, e desta forma a escala de contraste de uma radiografia. A força de penetração dos raios x em um determinado corpo é diretamente proporcional a velocidade dos elétrons, o que significa que quanto maior for a velocidade dos elétrons maior será a força de penetração dos raios x. Por esse fator é que a (Kv) é aplic ada de acordo com a espessura da região a ser radiografada. É importante salientar que quanto maior for a espessura da região a ser radiografada, maior deverá ser a quantidade de (Kv) aplicada, tornando os raios x mais penetrantes, ou seja, aumentando sua capacidade de atravessar maiores espessuras.
OBSERVAÇÃO: Para encontra a espessura da região a ser radiografada “e”, utilizamos um instrumento denominadoespessometro, que nada mais é que um tipo de régua ou escala graduada em centímetro (cm) EXEMPLO: Abdômen com 20cm de espessura, e a constante do aparelho de 30, usando a formula, ficaria assim: (E X 2 ) + C = Kv(20x2) = 30 = Kv 40 + 30 = Kv
ESPESSURACONSTANTE70 = Kv Quando tiver digital no final acrescenta sempre mais 10 Kv
CORRENTE (mA) A corrente determina a quantidade de raios x produzidos e deve ser aplicada de acordo com a densidade da região a ser radiografada.
TEMPO (S) T (S) Definimos tempo de exposição como sendo a duração da emissão de raios x, ou seja, o tempo em que os raios x levarão para atravessar a região radiografada. Órgão – Foco grosso Osso- Foco pequeno
REGRA BÁSICA PARA OBTENÇÃO DO mA Para realizarmos umaincidência de tórax, por exemplo, precisamos também mA e do MAS então vamos chegar a esses fatores técnicos: No caso do mA temos uma regra básica para isso, usamos sempre o foco fino para partes ósseas e o foco grosso para partes moles. Exemplo: Extremidade tanto superior quanto inferior, usaremos sempre o foco fino, que vai do 50 ao 150. No caso de abdômen, tórax, seios da face, aparelhosdigestório usamos sempre foco grosso. Há casos que é feito a mesma incidência, mas para fins de diagnósticos diferentes, um exemplo básico é a incidência de WARTER’S. Essa incidência pode ser utilizada tanto para desvio de septo nasal, para mandíbula, neste caso usaremos foco fino, para darmos ênfase maior na região óssea. E podemos essa mesma incidência também para seios maxilares nesse caso usará o foco grosso, dando ênfase maior nas partes moles. No abdômen também podem ser usados focos diferentes, no caso de um abdômen agudo, o foco grosso, assim visualizaremos melhor fígados, rins, músculo psoas, etc... No caso de litias irrenal, o melhor é usar foco fino, dando assim mais definição aos cálculos renais que possuem densidade equivalente ao osso.
TABELA DE COEFICIENTE MILIANPERIMÉTRICO GRUPO Pulmões Contraste – (ar) Contraste + (Bário/ Iodo) Tórax, Seios da face Mãos, Pés, Dedos Perna, Tornozelo
CMM 0,05 0,05 1,5 0,2 0,2 0,2
GRUPO
CMM
Antebraço, Braço, Cotovelo Ombro, Joelho Costelas, Fêmur, Coluna cervical Músculo e Vísceras Ossos Abdômen Crânio Bacia, Coluna lombar torácica
0,3 0,4 0,8 0,8 1,0 1,5 2,0 2,0
Exemplo: Kv.CMM=MAS
KV=(E.2)+C CMM= Coeficiente milianperimétrico de marron MAS =Produto do trabalho do aparelho em determinado tempo Exemplo de como acharmos o MAS correto
Kv . CMM = MAS 40 . 0,8= MAS MAS = 32
Kv . CMM = MAS 70 . 0,4
= MAS
MAS = 28
Devemos lembrartambém que basicamente podemos resumir da seguinte forma: Usar sempre o necessário de Kv, MA e MAS para que os exames fiquem bons o suficiente para fins de diagnósticos, fazendo assim, com que a radiação seja usada de forma correta, para ajudar o paciente e não de forma que possa prejudicar o paciente, e pessoas que estejam trabalhando no setor, etc...
ONDAS Onda é um pulso energético que se propaga através do espaço ou através de um meio (liquido, sólido). Exemplo: Uma gota forma uma onda quando se propaga na superfície de um meio liquido.
OS PRINCIPAIS ELEMENTOS QUE CARACTERIZAM AS ONDAS SÃO: *COMPRIMENTO DE ONDA: ( ɻ - Lambda),ele mede a distância entre duas cristas consecutivas das mesmas onda, ou então a distancia entre dois vales consecutivos da mesma onda. *FREQUÊNCIA (f): A frequência é um número de ondas formadas em 1s. A frequência é medida em Hertz
Cada região desse espectro corresponde a ondas que apresentam determinada faixa de frequência e possui aplicações distintas. Como frequência e comprimento de onda são grandezas inversamente proporcionais, podemos apresentar o mesmo espectro eletromagnético indicando o sentido crescente das frequências e o sentido decrescente dos comprimentos de ondas. O meio considerado é o Vácuo.
QUANTO A NATUREZA AS ONDAS SE CLASSIFICAM EM : * ONDAS MECÂNICAS: São aquelas que necessitam de um meio material para se propagar. Exemplo: Ondas do mar (o meio é a água), ondas sonoras (o meio pode ser ar, água), ondas em uma corda (o meio é a corda). *ONDAS ELETROMAGNÉTICAS: São ondas que não precisam de um meio material para se propagar, elas podem se propagar tanto no vácuo (ausência de matéria), como no ar, na água. Exemplo: Luz, ondas de rádio, raios x
RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA Onda eletromagnética são ondas que se formam a partir da combinação dos campos magnético e elétrico que se propagam no espaço transportando energia, são classificados como ondas transversais. Exemplo: Raios x radiação gama, ondas de rádio, ondas luminosas, radiação ultravioleta, radiação infravermelha. Por meio de varias experiências, descobriu-se que a corrente elétrica em um fio condutor esta associado ao campo magnéticoexistente ao redor desse fio. Depois, descobriram que a variação de um campo magnético é o que induz uma corrente elétrica em um condutor. Dessa forma, estabeleceu-se definitivamente uma relação entre eletricidade e magnetismo, nascendo o ELETRO MAGNETISMO.
ÓPTICA Os fenômenos luminosos e suas propriedades constitui o objeto de estudo da óptica. De acordo com os meios de propagação da luz sabemos que alguns corpos podem ser totalmente atravessados pela luz, outros apenas parcialmentee alguns não podem ser atravessados por ela.
QUANTO A PROPAGAÇÃO DA LUZ OS MEIOS SÃO CALSSIFICADOS EM: *MEIOS TRANSPARENTES: São aqueles que permitem a propagação da luz, ou seja, permitem a visualização dos objetos com nitidez através deles: Exemplo: Vácuo, ar, vidro liso comum. *MEIOS OPACOS: São aqueles que não permitem a propagação de ou seja, não permitem a visualização dos objetos: Exemplo: Madeira, metal. *MEIOS TRANSLÚCIDOS: São aqueles que difundema luz que os atravessam, ou seja, permite a visualização dos objetos, mas sem nitidez: Exemplo: Vidro fosco, neblina.
LEI DE PROPAGAÇÃO DA LUZ TRÊS SÃO AS LEIS DE PROPAGAÇÃO DA LUZ 1-A luz se propaga no vácuo 2-A luz se propaga em todas as direções
3-A luz se propaga em linha reta Observação:Os raios x se propagam como a luz *As direções de propagação da luz são indicadas por retas, que são os raios luminosos.
OS RAIOS LUMINOSOS DEVEM SER DE TRÊS TIPOS: PARALELO - Quando os raios luminosos seguem em direções paralelas. DIVIRGENTES – Quando os raios luminosos se afastam de um ponto. CONVERGENTES – Quando os raios luminosos se dirigem para um ponto.
Os raios de luz têm origem
Os raios de luz aproxi-
no mesmo ponto e afastam-mam-se em dos outros se uns dos outros.
E podem cruzar-se no
Os raios de luz são pa-
ralelos entre si e por isso nunca se cruzam.
mesmo ponto.
Assim como a luz, os raios x se espalham em todas as direções a partir de sua ponte, ou seja, de form a divergente.
REFLEXÕES DA LUZ Quando a luz encontra algum obstáculo, ela sofre reflexões, e uma parte volta para o meio de onde veio, ou seja, ao incidir numa superfície, o raio luminoso se desvia e , volta ao mesmo meio de propagação. Podemos constatar então que: *RAIOS INCIDENTES -São raios luminosos que incidem sobre a superfície refletora.
*RAOS REFLETORES – São raios luminosos que retornam ao meio de origem e depois de incidir na superfície refletora.
REFRAÇÃO DA LUZ REFRAÇÃO DA LUZ é o desvio que um raio luminoso sofre ao passar, de um meio transparente para outro, tendo sua velocidade alterada. Exemplo: Um feixe luminoso ao passar do ar para a água. *Assim como a luz visível os raios x estão sujeitos a todos os fenômenos ópticos: reflexão, refração e absorção. Devido ao seu pequeno comprimento de ondas, os raios x possuem o maior grau de penetração na matéria, e embora esse poder de penetração depende também do material a ser atingido, isso torna difícil a ocorrência da reflexão. Já os outros dois fenômenos são facialmente demonstráveis os raios x são refratados por matérias com baixa densidade (matérias orgânicas, pele, etc...) e absorvidos por matérias com alta densidade (chumbo, cálcio).
TUBO DE RAIOS X É um tubo de vidro denominado ampola, na qual se faz vácuo, e que contêm no seu interior dois eletrodoo cátodo (-) e o ânodo (+).
O tubo é colocado dentro de uma calota protetora revestida de chumbo, chamado de cabeçote, e sua função é blindar a radiação de vazamento ou fuga.
CÁTODO É o eletrodo negativo do tubo de raios x, constituído de duas partes: a capa focalizadora e o filamento. O cátodo consiste de um pequeno fio em especial (filamento) dentro de uma cavidade (capa focalizadora). A função do cátodo é emitir elétrons a partir de um circuito elétrico, e focaliza-lo em forma de um feixe apontado para o ânodo.
CAPA FOCALIZADORA Trata-se de um suporte demolibdênio que contém uma cavidade na qual é preso o filamento. É utilizado para evitar a dispersão dos elétrons que saem do cátodo e fazer com que eles colidam no ânodo.
FILAMENTO * Pequeno fio em espiral, construído de tungstênio, e ao ser aquecido por corrente elétrica, emite elétrons. * Possui dois tamanhos: fino e grosso. * A maioria de tubos de raios x diagnósticos possui foco dual (foco fino e foco grosso). * A escolha de um ou de outro é feita no seletor de mA, no painel de controle.
* Ambos os filamentos estão inseridos na capa focalizadora. O foco menor é associado ao menor filamento e o maior é associado ao maior filamento. * Os filamentos atingem temperaturas de mais de 2000°C. Para suportar tais temperaturas, são feitos de tungstênio (W) material de alto ponto de fusão (3370°C).
O ALVO
ÂNODO
É o lado positivo do tubo de raios x. Ele é carregado positivamente, a fim de atrair os elétrons, que em alta velocidade irão se chocar para produzirem os raios x. É feito de tungstênio ou outros materiais. Há dois tipos de ânodo: o ânodo fixo e o ânodo giratório.
ÂNODO FIXO Os tubos de ânodos fixos são usualmente utilizados em máquinas de baixa corrente, tais como raios x dentários, raios x portátil.
ÂNODO GIRATÓRIO
Nos aparelhos convencionais, o alvo gira evitando superaquecimento e danos na área atingida pelos elétrons.
EFEITO ANÓDICO Efeito anódico é um fenômeno que ocorre dentro do tubo de raios x, na qual a intensidade da radiação emitida pela extremidade do cátodo é sempre maior que a extremidade do ânodo. Assim, a intensidade do feixe aumenta na direção do cátodo. Isso ocorre devido a angulação face do ânodo.
GEOMETRIA DA EXPOSIÇÃO A radiografia é na realidade uma sobra do objeto, provocada por seu posicionamento na trajetória das radiações x ou gama. Podemos neste caso utilizar os mesmos princípios geométricos aplicados as sombras produzidas pela luz. Para compreender o que ocorre e obter melhores resultados na radiografia, você deve conhecer a influência da distância e da posição entre os elementos: fonte de radiação, objeto e filme. Vamos analisar como esses dois fatores afetam a formação da imagem: *NITIDEZ DA IMAGEM –Quanto menor a área (ponto) focal, melhor a nitidez do objeto radiografado e menor sua penumbra.
FONTE MENOR
PENUMBRA
DEFINIÇÃO DA IMAGEM
FONTE MAIOR
A imagem do objeto no filme torna-se maior que o próprio objeto á medida que aumenta a distância entre o objeto e o filme, resultando uma imagem irreal. Para que a imagem projetada no filme represente o tamanho real do objeto, filme e objeto devem estar próximos. A fonte de radiação pelo contrário, deve ficar o mais afastado possível do objeto e do filme, para minimizar o efeito de ampliação da imagem.
DOF DOF
Maior magnificação
Menor magnificação
Menor definição
Maior definição
DOF: DISTÂNCIA OBJETO FILME
DISTORÇÃO DA IMAGEM Se houver uma inclinação entre a fonte, o objeto e o filme, a imagem resultará distorcida. Para eliminar esta distorção, deve-se colocar a fonte emissora o mais perpendicular possível em relação á base do objeto e ao filme.
EI DO INVERSO DO QUADRADO DA DISTÂNCIA Algumas grandezas físicas como força de atração, a luminosidade da luz, a quantidade de raios x tem a sua intensidade variando na proporção inversa do quadrado da distância. A intensidade do feixe decresce proporcionalmente ao quadrado da distância, ou seja: A direção é diretamente proporcional a miliamperagem e ao tempo de exposição, e é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre a fonte e o receptor (no caso o filme).
PRODUÇÃO DOS RAIOS X Os raios x são produzidos quando uma corrente elétrica (mA) atravessa um filamento e libera elétrons acelerados do cátodo (-) para o ânodo (+) devido a uma alta voltagem (KV) por um transformador de tensão. O resultado da colisão brusca desses elétrons com o alvo é a produção de raios x.
A radiação é produzida pelo freamento brusco dos elétrons, por isso chamamos de radiação de freamento (em alemão radiação de bremsstrah lung ) *A quilovoltagem (KV) é responsável pela aceleração dos elétrons em direção ao ânodo, quanto maior a aceleração maior a colisão com o ânodo. * A miliamperagem (mA) é responsável pelo número de elétrons liberado pelo filamento em direção ao ânodo, quando maior o mA, maior a produção dos raios x . O choque do feixe de elétrons (que saem do cátodo) com os átomos do ânodo (alvo) é a produção dos raios x.
QUESTIONÁRIO DE FÍSICA RADIOLOGICA 1)Como é chamada a diferença de nível entre os corpos? É chamada de DDP diferencia de potencial
2) Defina corrente elétrica? É o fluxo de elétrons através de um condutor
3)Quantos e quais são os polos de um gerador ? 2 polos 1(+)positivo e 1(-) negativo
4)Quem são os responsáveis pela formação de um circuito elétrico? Um conjunto de condutores e geradores elétricos convenientemente ligados forma em circuito elétrico
5)Quais são as principais características de um circuito aberto em um circuito fechado? Circuito Aberto: Quando apresenta uma interrupção que impede a passagem da corrente elétrica. Circuito Fechado: Quando todos os condutores estão devidamente ligados permitindo o fluxo dos elétrons que é a própria corrente elétrica.
6)Defina tensão ou volt? É a diferença de nível elétrico entre dois corpos carregados.
7)O que é resistência elétrica? É a oposição que o condutor oferece, a passagem da corrente elétrica.
8)Quais os fatores que a resistência depende? Ela depende da temperatura, natureza do material, comprimento do condutor e a área de seção reta do condutor.
9)Quais são os fatores técnicos a serem ajustados no painel de comando de um aparelho de raios x ? São o Kv força, MA qualidade e o S tempo.
10)Defina Kv? É a voltagem ou tensão elétrica aplicada entre o cátodo e o ânodo.
11)Quando devemos aumentar a quantidade de Kv aplicada num exame? Quando a região a ser radiografada tiver uma espessura maior
12) Qual a formula utilizada para acharmos o Kv de uma região a ser radiografada? (EX2) + C = Kv
13)Defina corrente (mA) mA determina a quantidade de raios x produzidos
14)Defina tempo T (s) É a duração da emissão de raios x, ou seja, o tempo em que os raios x levam para atravessar a região radiografada.
15)Qual o foco utilizado para a extremidades? O foco fino do 50 ao 15
16)Qual o foco utilizado para partes ósseas? Sempre o foco fino
17)Qual o foco utilizado para partes moles? Sempre o foco grosso
18)O que são ondas? É um pulso energético que se propaga através do espaço ou através de um meio (liquido, sólido).
19)Para que serve o comprimento de ondas? Para medir a distância de duas cristas consecutivas da mesma onda.
20)O que é frequência e qual sua unidade de medida? A frequência é um número de ondas formadas em 1s. A frequência é medida em Hertz.
21)Descreva ondas mecânicas, cite, ex? São aquelas que necessitam de um meio material para se propagar. Ex: Ondas do mar (o meio é a água).
22)Descreva ondas eletromagnéticas, cite, ex:? São ondas que não precisam de um meio material para se propagar. Ex: Luz
23)Como são formadas as ondas eletromagnéticas? São ondas que se formam a partir da combinação dos campos magnéticos e elétrico que se propagam no espaço transportando energia.
RADIAÇÃO BREMSSTRAHLUNG 1- Elétron incidente (ganha energia) 2-Núcleo atômico 3-Ângulo formado pelo choque com a positividade do núcleo 4-Elétron de fretamento 5-Raio de freamanto RADIAÇÃO BREMSSTRAHLUNG
Essa radiação é produzida quando um elétron, passa próximo a um núcleo de um átomo do ânodo (alvo), sendo atraído na direção deste núcleo e desviado de sua trajetória inicial, com isso o elétron perde energia cinética, e emite essa energia parte em forma de calor, parte em forma de radiação x
*99% em forma de calor *1% produção de raios x
CLASSIFICAÇÃO DA RADIAÇÃO - Radiação não ionizante: É aquela que não possui energia suficiente para arrancar elétrons de átomos durante a sua passagem. Exemplos: Ondas de tv, rádio e telefones celulares, entre outros, localizam-se na faixa de frequência considerada não ionizante, ou seja, a energia emitida por estes equipamentos não é suficiente para “arrancar elétrons de átomos ou moléculas durante a sua passagem pela matéria. - Seu principal efeito biológico é térmico.
RADIAÇÃO IONIZANTE Além da capacidade de ionização (capacidade de mudar a estrutura das substâncias), isto é, possuir energia suficiente para arrancar elétrons do material durante sua passagem pelo mesmo, as radiações ionizantes são bastante penetrantes quando comparadas aos demais tipos. Os principais tipos de radiação são a y, x, a, b.
-Não há diferenças físicas entre as radiações gama e x, somente em relação á sua origem. Os raios y (gama) são originados em transições nucleares e os raios x em transições eletrônicas. RADIAÇÃO IONIZANTE
PRINCIPAIS PROPRIEDADES DOS RAIOS X - São radiações eletromagnéticas - Propagam – se em linha reta - Produzem radiação secundária - Enegrecem placas fotográficas INTRODUÇÃO DOS RAIOS X COM A MATÉRIA *Cada elétron encontra-se em camadas específicas de energia, ligados ao núcleo atômico. Esta ligação pode ser mais forte ou mais fraca, dependendo do tipo de elemento químico em questão e a distância destes elétrons do núcleo, sendo as camadas k e L as mais energéticas. Esta energia é chamada Energia da ligação. *O fóton incidente possuindo energia igual ou maior que a ligação do elétron das camadas K e L, incidem em um elétron dessas camadas, transferindo sua energia ao mesmo, que então é ejetado com energia cinética e denominado de fotoelétron. *Nesse tipo de interação completa do fóton, ele não é espalhado.
Efeito fotoelétrico
FotoelétronRadiação característica
Fóton incidente
*Após a ejeção do fotoelétron, o átomo apresentará uma vacância. * O elétron de uma camada vizinha preenche esta vacância emitindo um fóton a forma e radiação característica (de acordo com a energia do nível que ele está). Este fóton é denominado radiação secundária. * A radiação secundária é indesejada, pois aumenta a dose dos tecidos do paciente, não contribui para a formação da imagem radiografada e ainda pode aumentar o grau de enegrecimento da imagem.
EFEITO COMPTON
ELÉTRON EJETADO
FÓTON ESPALHADO
FÓTON INCIDENTE
- O fóton incidente ao colidir com um elétron mais externo, recebe parte de energia do fóton permitindo sua liberação orbital a que está preso. - Enquanto a outra parte da energia sofre um desvio na sua trajetória e é espalhado, o fóton continua a se propagar segundo uma direção diferente. Como possuir energia menor, o fóton espalhado apresenta um comprimento de onda maior que o original. - Nesta interação houve um espalhamento e não uma absorção, o fóton incidente continua a se propagar. 21 TRABALHO E DIA 28 PROVA
RADIAÇÃO SECUNDÁRIA Quando o feixe de radiação primária interage com um material qualquer (o corpo do paciente, a mesa), alguns raios são absorvidos (por meio do efeito fotoelétrico), e outros passam através do material. Os raios que passam através do material atinge o intensificador e tem a direção alterada. O feixe de raios x que tem a direção alterada, se dispersa (efeito Compton) em todas as direções, originando a radiação secundária.
MÉTODO DE REDUÇÃO DA RADIAÇÃO SECUNDÁRIA Os métodos mais comuns de redução da radiação secundária são:
- Limitação do feixe - Uso de cilindros - Grades QUESTIONÁRIO 1-Explique reflexão da luz? Quando a luz encontra algum obstáculo, ela sofre uma reflexão, e uma parte volta para o meio de onde veio, ou seja, ao incidir numa superfície o raio luminoso se desvia ao mesmo meio de propagação.
2-Explique raios incidentes e raios refletores? Raios incidentes: São raios luminosos que incidem sobre a superfície refletora. Raios refletores: São raios luminosos que retornam ao meio de origem e depois de incidir na superfície refletora.
3-Quais as leis de propagação da luz? A luz se propaga no vácuo, a luz se propaga em todas as direções e se propaga em linha reta.
4-Sabendo que quanto a propagação da luz os meios são classificados em meios transparentes, meios opacos e meios translúcidos, explique cada um e dê exemplos? Meios transparentes: São aqueles que permitem propagação da luz. Exemplos: Vácuo, ar, vidro liso comum. Meios opacos: São aqueles que não permitem a propagação. Exemplos: Madeira, metal. Meios translúcidos: São aqueles que difundem a luz que os atravessam. Exemplos: Vidro fosco, neblina.
5-O que é óptica estuda? Os fenômenos luminosos e suas propriedades.
6-O que é cátodo, e qual sua constituição? É o eletrodo negativo do tubo de raios-x, constituído de duas partes, capa focalizadora e o filamento.
7-Qual a função do Cátodo? A função do cátodo é emitir elétrons a partir de um circuito elétrico, e focaliza-lo em forma de feixe apontado para o ânodo.
8-O que é refração da luz? É um desvio que o raio sofre ao passar de um meio transparente para outro, tendo a sua velocidade alterada.
9- Fale sobre o tubo de raios-x? É um tubo de vidro denominado ampola, na qual se faz vácuo, e que contem no seu interior dois eletrodo o cátodo (-) e o ânodo (+).
10- O que é Ânodo? Explique: É o lado positivo do tubo de raios-x. Ele é carregado positivamente, a fim de atrair os elétrons, que em alta velocidade irão se chocar para produzirem os raios-x.
11- O que é Ânodo fixo? Os tubos de ânodo fixos são usualmente utilizados em máquinas de baixa corrente, tais como raios-x dentário, raios-x portátil.
12-O que é Ânodo giratório? Nos aparelhos convencionais, o alvo gira evitando superaquecimento e danos na área atingida pelos elétrons.
13-Fale sobre o efeito Anódico? Efeito anódico é um fenômeno que ocorre dentro do tubo de raios-x, na qual a intensidade da radiação emitida pela extremidade do cátodo é sempre maior que a extremidade do ânodo.
14-Quanto à definição de imagem o que acontece se não colocarmos o objeto próximo ao filme? A imagem do objeto no filme, torna-se maior que o próprio objeto a medida que aumenta a distância entre o objeto e o filme resultando uma imagem irreal.
15-Como é feita a produção dos raios-x? Os raios-x são produzidos quando uma corrente elétrica (mA) atravessa um filamento e libera elétrons acelerados do cátodo (-) para o ânodo (+) devido a uma alta voltagem (Kv) por um transformador de tensão.
16-Quem é o responsável pelo número de elétrons liberado pelo filamento? mA
17-O que é radiação não ionizante? É aquela que não possui energia suficiente para arrancar elétrons de átomos durante a sua passagem.
18-Quem é responsável pela aceleração dos elétrons em direção ao Ânodo? Kv
19-O que é radiação ionizante? Capacidade de mudar a estrutura das substâncias possuir energia suficiente para arrancar elétrons do material durante sua passagem pelo mesmo.
20-O que é radiação secundária? O feixe de raios x que tem a direção alterada, se dispersa (efeito Compton) em todas as direções.
21-Quais os métodos mais comuns de redução da radiação secundária? Limitação do feixe, Uso de cilindros, Grades.
COLIMADOR O feixe primário deve ser limitado a um tamanho que cubra somente a área de interesse.
CONES, CILINDROS Os cilindros e cones de extensão são utilizados quando se deseja localizar estruturas de interesse radiológico com evidência, além de minimizarem a radiação secundária. Sua composição na parte interna é de chumbo e a parte de fora é de alumínio.
GRADES – ANTIDIFUSORAS O uso de grandes é o meio mais efetivo de remover a radiação espalhada (secundária) de um campo de radiação antes que estes cheguem ao detector (filme). As grandes são construídas de lâminas verticais alternadas de chumbo e material radiotransparente como plástico ou fibra. Essas lâminas são orientadas de modo que a radiação primária passe pelas lâminas de material radiotransparente fixadas entre as lâminas de chumbo, e as radiações espalhadas (secundária) se choque nas lâminas de chumbo sendo absorvidas antes de chegar ao filme.
RADIOATIVIDADE HISTÓRICO 1896- Antonie – Henri becquerel (1959 – 1906)
- Observou a existência de “raios emitidos pelo urânio capazes de impregnar um filme fotográfico”. - Pai de radioatividade Ao colocar sais de urânio sobre uma placa fotográfica em local escuro, versificou que a placa enegrecia. Os sais de urânio emitam uma radiação capaz de atravessar papéis negros e outras substâncias opacas a luz. 1898- Marie e Pierre Curie
- Descoberta de novos elementos químicos: * Radio
* Polônio RADIOATIVIDADE No diagnóstico fornece pesquisa de fraturas, informações sobre o tipo ou extensão da doença. (rx, tomografia, mamografia). O isótopo iodo – 131 é usado para determinar o tamanho, forma e atividade da glândula tireóide. (medicina nuclear).
TRATAMENTO No uso terapêutico, a radiação é empregada na tentativa de curar doenças. Algumas formas de câncer, por exemplo, podem ser tratadas por radioterapia. As células do tumor cancerígeno são destruídas pelos efeitos da radiação.
RADIAÇÃO E RADIOATIVIDADE Radiação é a propagação de energia através de partículas de seus núcleos instáveis com o objetivo de adquirir estabilidade. A emissão de partículas faz com que o átomo radioativo de determinado elemento químico se transforme num átomo de outro elemento químico diferente. As radiações emitidas pelos átomos radioativos são principalmente partículas alfa, partícula beta e raios gama. A radioatividade é uma forma de energia nuclear, usada em medicina nuclear (radioterapia), e consiste no fato de alguns átomos como o urânio, rádio e tório serem “instáveis’ , perdendo constantemente partículas alfa beta e gama. O urânio, por exemplo, têm 92 prótons, porém através dos séculos vai perdendo os na forma de radiação até terminar em chumbo, com 82 prótons estáveis.
RADIAÇÃO ALFA, BETA E GAMA
A)A partícula Alfa, formada dois prótons e dois nêutrons, possui pouco poder de penetração, dessa forma não tem utilidade diagnóstica. Ela não representa perigo quando são fontes de radiação situadas fora do corpo, mas, são perigosos como fontes internas por que as partículas Alfas, ao serem absorvidas, produzem intensa ionização (capaz de mudar a estrutura das substâncias), em fenômeno físico que leva a produção de efeitos biológicos indesejáveis.
B)A partícula Beta, cuja massa é aproximadamente 8.000 vezes inferior á massa da partícula Alfa, e, por isso, Beta tem maior poder de penetração e menor poder ionizante que Alfa. Embora mais penetrantes que a partícula Alfa, as partículas Betassão detidas por poucos milímetros de alumínio ou tecido orgânico. * Por esse motivo, radiação Betasó atravessa poucos milímetros de tubos orgânicos e ao ser absorvido pelas células, produz efeitos biológicos de várias intensidades, até mesmo levar a morte células, sendo esses efeitos biológicos utilizados com fins terapêuticos. C) As radiações Gama, são emissões de natureza eletromagnética, isto é, são fótons com massa desprezíveis e sem carga elétrica. Assim a radiação gama tem menor capacidade de ionização em maior poder de penetração que as radiações Alfa e Betae foto que, aliado a sua alta energia, permite que ela percorra trajetórias longas e atravesse grandes espessuras de matéria antes de consumir sua energia. Seu alto poder de penetração exige blindagens (geralmente de chumbo/ concreto) para detêlas. Quando um isótopo emissor de Gama e administrado e se focaliza no interior do corpo de uma pessoa, a radiação gama emitida atravessa os tecidos do corpo e pode ser captada ou registrada na exterior pelas câmaras de cintilografia. Desse modo, a radiação gama é utilizada para o diagnostico por imagem. * Efeitos da radiação nuclear no corpo humano
Raios Alfa – Causam queimaduras Raios Gama – Penetram no organismo e provocam deformações celulares, o que pode causar câncer.
*EMISSÃO ALFA (
)
- Partícula pesada - Possui menor poder de penetração e maior poder ionizante que a emissão beta - blindagem: Folha de papel
*EMISSÃO BETA (β) - Aproximadamente 8000x mais leve que a partícula Alfa; - É mais rápida que a partícula Alfa - Possui menor poder ionizante e maior poder de penetração que a emissão Beta - Penetra na 1º camada da pele
- Blindagem: alumínio, chumbo. EMISSÃO GAMA - São ondas eletromagnéticas extremamente penetrantes; - Velocidade próxima da luz; - São produzidos no núcleo do átomo; - Possui menor poder de ionização e maior poder de penetração que as emissões alfa e beta; - Blindagem: Chumbo, concreto, terra, aço;
TIPOS DE RADIAÇÃO
RAIOS ALFA
RAIOS BETA
GAMA
FONTES MAIS COMUNS URÂNIO - 238 URÂNIO – 235 PLUTÔNIO – 239 RÁDIO – 226 POLÔNIO – 210 RADÔNIO - 222 ESTRÔNCIO – 90 IODO – 131 CARBONO – 14 COBALTO – 60 CÉSIO – 137 SÓDIO – 22 IODO – 123 TECNÉCIO – 99 TÁLIO – 201 ÍNDIO – 111 GÁLIO - 67
EFEITO DA RADIAÇÃO Efeitos Somáticos:Os efeitos somáticos afetam somente a pessoa irradiada e podem ser classificados em duas categorias: Efeitos em curto prazo (imediatos) e efeitos em longo prazo (tardios). EFEITOS EM CURTO PRAZO (IMEDIATO):São observados em horas, dias depois ou semanas após a irradiação. Eles podem ser produzidos apenas com uma grande quantidade de radiação, absorvida em uma grande área do corpo e em curto período. O individuo irradiado pode sentir náusea, vômitos, hemorragias, infecções fortes, diarreia, perda de cabelo. EFEITOS EM LONGO PRAZO (TARDIOS): São observados depois de anos, podem ser causados por grandes exposições, em curto espaço de tempo ou por pequenas exposições em longo período. São eles: aumento da incidência de câncer, indução de catarata.
EFEITOS GENÉTICOS (HEREDITÁRIOS) Os efeitos genéticos são aqueles que podem surgir quando as células reprodutivas do organismo são expostas as radiações ionizantes.
- Manifestam-se nos descendentes do individuo irradiado. Exemplo:Mutações genéticas EFEITOS DETERMINÉSTICOS - Ocorrem doses elevadas de radiação - Apresentam um limiar de dose para sua ocorrência - A gravidade do efeito aumenta com o aumento da dose. Exemplo:Catarata
EFEITOS ESTOCÁSTICOS - Ocorrem com doses pequenas de radiação. - Não apresentam um limiar de dose para sua ocorrência. - A probabilidade de ocorrência aumenta com o aumento da dose. Exemplo:Uma única célula modificada pode se reproduzir, gerando um clone de células modificadas que pode eventualmente, resultar em um câncer ( efeito somético). * Uma única célula modifica nas gônadas pode transmitir aos descendentes informações hereditárias incorretas (efeito hereditário). GRANDEZAS DOSIMÉTRICAS BÁSICAS Assim como existem medidas de comprimento, energia, força, massa, existem também as chamadas grandezas dosimétricas, dentro as quais se destacam;
* Exposição:Grandeza que mede a quantidade de ionização no ar produzida pelos raios-x * Dose Absorvida: A grandeza absorvida é mais abrangente que a grandeza exposição, pois é válida para todos os tipos de radiação ionizante (x,γ, £, β) e é valida para qualquer tipo de material absorvedor. Ela é definida como a quantidade de energia depositada pela radiação ionizante na matéria, num determinado volume conhecido.
* Dose Equivalente: As grandezas definidas até agora levaram em conta a energia absorvida no ar e no tecido humano, porém não dão uma ideia de efeitos biológicos no homem. Foi então definida a grandeza dose equivalente, que considera fatores como o tipo de radiação ionizante, a energia e a distribuição da radiação no tecido param se puderem avaliar os possíveis danos biológicos. A sua unidade no sistema internacional é Silvert (Sv).
* Dose efetiva: Com o objetivo de se limitar o risco dos efeitos estocásticos, foi introduzido o conceito de dose equivalente efetiva. Esta grandeza está baseada no princípio de que para certo nível de proteção, o risco deve ser o mesmo se o corpo inteiro for irradiado uniformemente, ou se a irradiação é localizada em um determinado órgão. A dose recebida em cada órgão do corpo humano é multiplicada por um fator de ponderação, a qual leva em conta o risco de efeitos estocásticos. PRINCÍPIOS BÁSICOS DA RADIOPROTEÇÃO Norma 3.01 (CNEN) “Segundo a norma da Comissão Nacional de energia Nuclear (CNEN) é o conjunto de medida que visam proteger o homem, seus descendentes e seu meio ambiente contra possíveis efeitos indevidos causados pela radiação ionizante”. Portaria 453/98 MS
* Princípio da justificação * Princípio da otimização * Princípio da limitação de doses individuais JUSTIFICAÇÃO Nenhuma prática deve ser autorizada a menos que produza suficiente beneficio para o individuo ou para a sociedade. Não é justificada radiação em bebidas, alimentos, brinquedos, adornos... (norma 5.4.1.2)
Exemplo:O médico deve explicar ao paciente o porquê da exposição á radiação ao invés do tratamento com ultrassom ou ressonância magnética (norma 5.4.1.3) PRINCÍPIO DA OTIMIZAÇÃO As exposições devem ser planejadas, analisando em detalhes o que se pretende fazer e como será feito.
* A proteção radiológica é otimizada quando as exposições empregam a menor dose possível de radiação, sem que isso implique na perda da qualidade de imagem.
LIMITAÇÃO DE DOSE INDIVIDUAL * Os limites de dose foram estabelecidos para evitar a ocorrência de efeitos determinísticos e minimizar as probabilidades de ocorrência de efeitos estocásticos. * As doses de radiação não devem ser superiores aos limites estabelecidos pelas normas de radioproteção. * Esta norma incide sobre o individuo considerando todas as exposições, decorrente de todas as práticas que o mesmo posso estar exposto. LIMITES PRIMÁRIOS ANUAIS DE DOSE EQUIVALENTE DOSE EQUIVALENTE Dose equivalente efetiva Dose equivalente para a pele Dose equivalente para cristalino Dose equivalente para extremidades
LUVAS PLUMBÍFERA
ÓCULOS PLUMBÍFEROS
TRABALHADOR 50 mSv (5 rem)
PÚBLICO 1 mSv (0,1 rem)
500 mSv (50 rem)
50 mSv (5 rem)
150 mSv (15 rem)
50 mSv (5 rem)
500 mSv (50 rem)
50 mSv (5 rem)
PROTETOR DE TIREÓIDE
AVENTAL PADRÃO
PROTETORDE GONADAS
BIOMBO RETO
EPI’S
Equipamento de Proteção Individual É obrigatória a utilização de equipamentos de proteção individual (EPI’S) pelos acompanhantes e técnicos durante a realização do exame.
SINALIZAÇÃO As portas de acesso de instalações fixas devem ser mantidas fechadas durante as exposições, e estar sempre sinalizadas.
SINALIZAÇÃO A luz de segurança serve para informar que a sala de exame esta sendo utilizada.
APLICAÇÃO DAS RADIAÇÕES INDÚSTRIA Controle de processos e produtos, o controlo de qualidade de soldas e a esterilização.
RADIOGRAFIA: Detecta descontinuidades e heterogeneidades na matéria. GAMAGRAFIA: Controle de qualidade de soldas * Esterilização de matérias cirúrgicas, tais como suturas, luvas, seringas. * Esterilização de alimentos – usado em hidrologia para varias grandezas como razão de rios, direção de corretes marinhas entre outras.
AGRICULTURA * Controle de pragas e pestes, preservação de alimentos, estuda para aumento de produção. * Conservação de alimentos por períodoprolongados.
MEDICINA * Diagnóstico - Podem ser“in vivo ou in * Terapia – A fim de destruir as células cancerígenas de um órgão. P- FÓSFORO 32- Detecção de tumores oculares, ou tumores pós-cirúrgicos. Co Cobalto-Tratamento de câncer. I-IODO 131 – Diagnostico de mau funcionamento da glândula tireóide, tratamento do hipertireoidismo e câncer tireóide. Hg- MERCÚRIO 19 – Varredura dos rins
RADIOBIOLOGIA RADIAÇÃO IONIZANTE: Fazem com que os elétrons sejam ejetados da órbita do átomo RADIAÇÕES NÃO IONIZANTES: São aquelas que não possuem energia suficiente para realizar ionização de um átomo biologicamente importante. MECANISMO DE AÇÃO: As radiações ionizantes podem interagir diretamente com componentes celulares com o DNA, proteína e lipídios, provocando alterações estruturais. É chamado efeito direto constitui cerca de 30% do efeito biológico das radiações Podem também interagir com o meio onde os constituintes celulares e as próprias células estão suspensos, ou seja, a água. Neste caso tem o efeito indireto que corresponde a 70% do efeito biológico produzidos pelas radiações.
Exemplos: H2 = H2O+ +
éHidroxil
Ionh
1)H2O+ = H+ + OH2)H2O + é = H 2O- - H+ OH OH + OH = H2 O2 Peróxido de hidrogênio A recombinação dos radicais livres leva a formação de componentes como o peróxido de hidrogênio (H2O2) quando os radicais hidroxila (OH) reagem com moléculas orgânicas, formamse radicais livres orgânicos. A presença de Oxigênio induz a formação de radicais livres peroxidastes, os quais não permitem a recombinação para a molécula original, levando ao aumento de radicais livres no meio e maior potencial lesivo.
Respostas biológicas a célula irradiada DNA: É um dos alvos mais importantes para os efeitos citotóxicos da radiação entre as alterações radioinduzidas, as quebras duplas do DNA são as mais prejudiciais podendo levar as células a morte. Além disso, é importante também a felicidade do reparo. Cromossomo: quebras e rearanjos podem ser induzidos pela radiação ocasionando mutações instáveis ou estáveis. Membranas: Aradiação interage com as proteínas estruturais e com lipídios de membrana provocando a peroxidação lipídica. Efeito Biológico A reação de um indivíduo à exposição de radiação depende de diversos fatores como: Quantidade total de radiação recebida Quantidade total de radiação recebida anteriormente pelo organismo (sem recuperação) Dano físico recebido simultaneamente com a dose da radiação (queimadura e cirurgia) Intervalo de tempo durante o qual a quantidade total de radiação foi recebida. Existe diferença na resposta radiobiológica entre tecido normal e o tumoral, bem como entre os diferentes tecidos normais. A resposta está relacionada com a capacidade da célula reparar ou não as lesões radioinduzidas. São exemplos de tecidos de resposta rápida: Pele, Mucosa, tecido hemocitopoiético, tecido linfóide, aparelho digestivo, ovário, certos tumores. Associa-se a resposta rápida destes tecidos a alta atividade de mitótica (fase bastante radiosensível do ciclo celular. São exemplos de respostas lentas: tecido ósseo, tecido conjuntivo, tecido muscular, tecido nervoso. Ciclo Celular A fase de mitose (M) é extremamente sensível a radiação, pois existe grande possibilidade de “fixação” da lesão radioinduzida Acredita-se que este fato ocorra devido a grande compactação do DNA. Isto aumenta a possibilidade de interação, provocando aberrações cromossômicas e morte celular, o que corresponde ao aumento da radiosensibilidade. A fase de síntese (S) é a menos sensível a radiação, possivelmente devido a duplicidade do conteúdo informacional. Isto poderia tornar possível a atuação dos mecanismos de reparo.
Respostas Biológicas Aspectos Clínicos Exposições a doses baixas freqüentes como por exemplo aquelas a que os profissionais que trabalham com radiação estão sujeitos, os efeitos mais relevantes são a mutação e a carcinogênese, chamados efeitos estocásticos. Tais doses podem provocar instabilidade genética (lesão/reparo) Exemplo: quebra simples ou duplas não reparadas. Nas doses maiores há predomínio de morte e não transformação celular. Pele A radiação provoca lesão nas células da camada basal da epiderme que sofrem apoptose e /ou morte clonogenica (perda da capacidade de duplicação) Após a irradiação a pele pode apresentar radiodermite (vermelhidão da pele) aguda ou crônica. Radioderme Aguda: Pode ocorrer após a exposição acidental a radiação ou durante o curso de radioterapia. Radioderme Crônica: Pode ocorrer como seqüela da radiodermite aguda (após doses altas) ou profissionais que trabalham com radiação e ficam sujeitos a doses crônicas e contínuas, sem haver previamente a reação aguda. Orgão Reprodutivos Gonadas Masculinas: Para doses menores que 0,1 Gy a recuperação ocorre de 09 à 18 meses, para doses de 04 a 06 Gy recuperação em 05 anos e acima de 06 Gy a esterilidade é definitiva. GÔNODAS FEMININAS: Amenorréia permanente ocorre em 30% das mulheres entre 30 e 35 anos após uma dose de 5Gy em ovário esta porcentagem eleva-se para 80%. Gravidez – A radiação deve ser evitada na gravidez. As alterações produzidas no feto dependem da idade gestacional. O primeiro trimestre é o mais perigoso, ocorre aumento de incidências de anomalias especialmente no sistema nervoso. Olhos e esqueleto, mesmo para RX diagnóstico. Pulmões: 16 a 20Gy Olhos: Dose acima de 2Gy provoca catarata Fêmur: 55Gy Mêdula: 45 Gy Orofaringe: Durante a radioterapia a reação aguda na mucosa (edema e eritema), tem início no final da 2ª ou na 3ª semana Secura na boca (xerostomia) dose Maior 60 Gy
Perda do paladar Dor de garganta Recuperação após 1 mês Alterações tardias (meses ou anos após o tratamento) Fibrose Espessamento da parede das arteríolas Intestinos: Dose de tolerância para intestino delgado 45Gy Reação aguda Náusea Vômitos Diarréia Sangramento Aumento do risco de infecção Alterações tardias (reações tardias) Fibrose Estenose que pode causar obstrução Fístula Hemorragia
Efeito das radiações ionizantes no desenvolvimento embrionário fetal O feto apresenta uma intensa proliferação celular e em determinadas fases do desenvolvimento. Portanto, o feto é extremamente vulnerável à ação das radiações ionizantes na fase que se estende da fecundação até o décimo dia do desenvolvimento, a irradiação tem como principal conseqüência a morte pré-natal. Nesta fase suas células permanecem indiferenciadas, e quando poucas sofrem lesões, estas podem ser respostas pelas células não atingidas. Neste caso o embrião se desenvolverá normalmente, porém se o nº de células lesadas for grande pode haver a impossibilidade de reposição, portanto o embrião será eliminado.
Células cuja taxa de divisão
Síndrome aguda da radiação (SAR) Descreve os efeitos clínicos após irradiação de corpo inteiro com doses únicas cima de 0,5 Gy. Foi observada em :
Hiroshima e Nagasaki Testes nucleares no Pacífico Chernobyl Goiânia
(SAR) Ocorre devido à falência em três órgãos e sistemas:
Hematócitopoiético (sangue) doses entre 1 a 10 Gy Gastrointestinal (10 a 50 Gy) S.N.C. > 50 Gy.
Manifesta-se poucas h oras depois da irradiação, caracteriza-se: Náusea Vômitos Dor de Cabeça Fraqueza/Vertigem (A evolução dos sintomas dependem da dose) Síndrome Hemocitopoiése caracteriza-se: Leucopenia (leucócitos) – diminuição de leucócitos Plaquetopenia (plaquetas) – diminuição de plaquetas Anemia Hemorragias e infecção devido a lesão das células precursoras da medula óssea. Tratamento Reposição de sangue e derivados Antibióticos Correção do equilíbrio eletrolítico Às vezes transplante de medula óssea Gastrointestinal
Náusea Cólica Diarréia aquosa e sanguinolenta Infecção Morte Sistema Nervoso Central Encefalite Compulsão Coma Morte
