Grandezas Radiol

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Grandezas Radiológicas

• Beneth Gomes
• Físico

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O que é GRANDEZA?

• Definição (VIM)
• Atributo de um fenômeno, corpo ou substância que
  pode ser qualitativamente distinguido e
  quantitativamente determinado.
• VIM - Vocabulário Internacional de Termos
  Fundamentais e Gerais de Metrologia - INMETRO

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Grandeza de Base

• Grandeza que, em um sistema de grandezas, é por
  convenção aceita como funcionalmente independente
  de uma outra grandeza.
• Exemplo
• As grandezas comprimento, massa e tempo são
  geralmente tidas como grandezas de base no campo
  da mecânica.

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Grandeza Derivada

• Grandeza definida, em um sistema de grandezas,
  como função de grandezas de base deste sistema.
• Exemplo
• Em um sistema que tem como grandezas de base o
  comprimento, a massa e o tempo, a velocidade é
  uma grandeza derivada, definida como comprimento
  dividido por tempo.

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Unidade de Medida

• Grandeza específica, definida e adotada por
  convenção, com a qual outras grandezas de mesma
  natureza são comparadas para expressar suas
  magnitudes em relação àquela grandeza.

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Símbolo de uma Unidade de Medida

• Sinal convencional que designa uma unidade de
  medida.
• Exemplos
• a) m é o símbolo do metro
• b) A é o símbolo do ampère.

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Sistema Internacional de Unidades - SI

• O SI é baseado, atualmente, nas sete unidades de
  base seguintes

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Unidade Derivada

• Unidade de medida de uma grandeza derivada em um
  sistema de grandezas.
• Observação Algumas unidades derivadas possuem
  nomes e símbolos especiais por exemplo, no SI

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Unidade de Medida fora do SI

• Unidade de medida que não pertence a um dado
  sistema de unidades.
• Exemplos
• a) O elétron-volt (aprox. 1,602 x l0-l9 J) é uma
  unidade de energia fora do sistema em relação ao
  SI
• b) O dia, a hora, o minuto são unidades de tempo
  fora do sistema em relação ao SI.

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Múltiplo de uma Unidade

• Unidade de medida maior que é formada a partir de
  uma dada unidade.
• Exemplos
• a) Um dos múltiplos decimais do metro é o
  quilômetro
• b) Um dos múltiplos não-decimais do segundo é a
  hora.

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Submúltiplo de uma Unidade

• Unidade de medida menor que é formada a partir de
  uma unidade.
• Exemplo
• Um dos submúltiplos decimais do metro é o
  milímetro.

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Grandezas Dosimétricas

• Grandezas Limitantes
• Usadas para indicar o risco à saúde humana devido
  à radiação ionizante.
• Grandezas Operacionais
• Levam em consideração as atividades de
  Radioproteção.

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Fatores de Conversão e Condições de Medição

• Os fatores de conversão levam em conta as
  diferenças de interação da radiação com um gás, o
  ar, um semicondutor, uma emulsão, ou o tecido
  humano ou um órgão.
• As condições de medição dependem se foram
  realizadas no ar, num fantoma, em condições de
  temperatura e pressão padronizadas.

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ICRP e ICRU

• A International Commission on Radiological
  Protection, ICRP, fundada em 1928, promove o
  desenvolvimento da radioproteção, faz
  recomendações voltadas para as grandezas
  limitantes.
• A Internacional Commission on Radiation Units and
  Measurements, ICRU, fundada em 1925, cuida
  especialmente das grandezas básicas e das
  operacionais.
• Ambas são instituições internacionais criadas
  somente para cuidar da definição das grandezas
  dosimétricas, as relações entre elas e suas
  respectivas unidades.

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Problemas das Grandezas

• Como associar uma leitura obtida num ponto no ar
  por um detector à gás com o efeito biológico que
  seria produzido num órgão de uma pessoa, se ali
  estivesse localizada?
• Além destas questões surgiram aspectos técnicos
  associados às técnicas de medição e aos
  detectores utilizados.
• É que para cada grandeza definida, é preciso
  definir padrões que servirão como valores de
  referência para as calibrações.

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ICRP 26 e ICRP 60

• ICRP 26 1977
• ICRP 60 1990.
• A ICRP 26 e 60 foram as referências para
  estabelecimento das grandezas radiológicas, suas
  relações e métodos de medições.
• A ICRP 26 serviu de base a Norma CNEN NE 3.01
  Diretrizes básicas de Radioproteção.
• A grandeza "Dose Equivalent" do ICRP 26 foi
  traduzida de forma errada para a norma brasileira
  para "Dose Equivalente", ao invés de "Equivalente
  de Dose", que deveria ser a tradução correta (mas
  é a adotada atualmente no Brasil).

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A Quantificação da Radiação Ionizante

• Uma das questões iniciais na utilização da
  radiação ionizante é como realizar uma medição de
  quantidades utilizando a própria radiação ou os
  efeitos e subprodutos de suas interações com a
  matéria.

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A Quantificação da Radiação Ionizante

• Por exemplo, utilizando
• a carga elétrica dos elétrons
• os íons produzidos pela ionização
• a energia transferida ao material pela radiação,
• a energia absorvida pelo material,
• a luminescência,
• a alteração da condutividade elétrica,
• o calor produzido,
• o defeito cristalino,
• a alteração química.

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A Quantificação da Radiação Ionizante

• Utilizando relações com a massa ou volume pode-se
  definir grandezas radiológicas como
• Exposição
• Kerma
• e Dose Absorvida

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Grandezas Dosimétricas

• São GRANDEZAS DOSIMÉTRICAS, pois estão associadas
  à quantidade de radiação que um material foi
  submetido ou absorveu.

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Grandezas Limitantes

• Quando os efeitos das interações acontecem no
  organismo humano e se as suas conseqüências podem
  ser deletérias, pode-se definir GRANDEZAS
  LIMITANTES, para indicar o RISCO À SAÚDE HUMANA
  devido à radiação ionizante.

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Grandezas Limitantes

• Como as radiações apresentam diferenças na
  ionização, penetração e, conseqüente dano
  biológico produzido, introduz-se fatores de peso
  associados às grandezas dosimétricas e, assim, se
  obtém o Equivalente de Dose.

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Grandeza Atividade

• Atividade, A
• A atividade de um material radioativo é o número
  de tranformações nucleares por unidade de tempo.
• Matematicamente é expressa por A dN/dt s-1
  onde N é o número de núcleos radioativos contidos
  na amostra ou material. A unidade, Becquerel
  (Bq), corresponde a uma transformação por
  segundo, ou s-1.
• A unidade antiga, Curie ( Ci ) 3,7 . 1010 Bq, é
  ainda utilizada em algumas situações.
• uma transformação por segundo não significa a
  emissão de uma radiação por segundo, pois, numa
  transformação nuclear, podem ser emitidas várias
  radiações de vários tipos e várias energias.

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Grandeza Exposição, X

• É o quociente entre dQ por dm, onde dQ é o valor
  absoluto da carga total de íons de um dado sinal,
  produzidos no ar, quando todos os elétrons
  (negativos e positivos) liberados pelos fótons no
  ar, em uma massa dm, são completamente freados no
  ar, ou seja
• X dQ/dm C/ kg (SI)
• 1 R (Roentgen) 2,58 . 10-4 C/kg
• SOMENTE PARA FÓTONS!!! PARTICULAS CARREGADAS
  NÃO!!!

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Grandeza Dose Absorvida

• A relação entre a energia absorvida e a massa do
  volume de material atingido é a base da definição
  da grandeza Dose absorvida.
• A transferência de energia nem sempre é toda
  absorvida, devido à variedade de modos de
  interação e à natureza do material.
• A Dose absorvida é definida como uma função num
  ponto P, de interesse, ou seja,

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Equivalente de Dose (Dose Equivalente), H,(ICRP
26)

• Esta grandeza, definida no Brasil como Dose
  Equivalente, é uma tradução equivocada de Dose
  Equivalent das recomendações da ICRP 26. Esta
  grandeza, assim denominada, ficou estabelecida
  nas normas da CNEN -3.01, e no vocabulário dos
  usuários.
• A tradução correta seria Equivalente de dose,
  pois o conceito definido foi de equivalência
  entre doses de diferentes radiações para produzir
  o mesmo efeito biológico.

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Grandeza Equivalente de Dose

• O Equivalente de Dose H, é obtido
  multiplicando-se a dose absorvida D pelo Fator de
  qualidade Q, ou seja,

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Equivalente de Dose (Dose equivalente) no órgão,
HT (ICRP 26)

• O Equivalente de Dose no órgão ou tecido, é o
  equivalente de dose médio em um tecido específico
  T, expresso por
• onde QT é o fator de qualidade médio no órgão ou
  tecido T e DT a dose absorvida.

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Equivalente de Dose (Dose equivalente) Efetiva,
HE (ICRP 26)

• O Equivalente de Dose Efetiva HE, também
  denominada de Equivalente de Dose de Corpo
  Inteiro HWB, é obtido pela relação,

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Representação Esquemática das Grandezas
31
Fim! Muito Obrigado!

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