Radiação grandezas e unidades

Radiação grandezas e unidades

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CAPITULO 4 GRANDEZAS E UNIDADES

4.1 ATIVIDADE

A unidade atividade mede o número de desintegrações de uma amostra radioativa por unidade de tempo. Costuma-se representá-la pela letra A.

A = Numero de desintegraçoes de uma amostra

Intervalo de tempo considerado

A unidade oficial que mede o número de desintegrações por segundo de uma amostra radioativa é o Becquerel, seu símbolo é Bq e vale:

1 Bq = 1 s-1

Curie, com símbolo Ci e que vale:
1 Ci = 3,7 x 1010 s-1

Uma unidade antiga, porém ainda muito encontrada e que historicamente foi definida como o número de desintegrações por segundo de 1 grama do elemento 226Ra, é o 4.2 EXPOSIÇÃO

A grandeza exposição mede o fluxo de radiação X ou gama absorvido no ar. É definida como o quociente do número total de cargas de um determinado sinal, produzidas em um certo volume de ar, pela massa contida no mesmo volume.

X = Carga produzida em certo volume de ar

Massa contida no mesmo volume

A unidade oficial de exposição é definida como a quantidade de radiação X ou gama que produz, em 1 kg de ar, íons correspondentes a 1 C de carga elétrica de cada sinal.

1 unidade oficial de exposição = 1 C/kg

A partir do conhecimento da energia necessária para produzir um par de íons no ar, encontra-se para esta unidade:

1 unidade oficial de exposição = 34 J/kg Ainda se utiliza hoje uma unidade de exposição,

1 R = 8,8 x 10-3 J/kg

Das expressões anteriores, encontra-se a relação numérica entre as unidades Röntgen e Coulomb/quilograma:

1 R = 2,58 x 10-4 C/kg 1 C/kg = 3,8 x 103 R

É comum utilizar-se para a medida da intensidade de um campo de radiação X ou gama, a taxa de exposição, que pode ser dada em R/h, mR/h, mR/min, etc.

4.3: DOSE ABSORVIDA

A observação de que a energia depositada por uma determinada quantidade de radiação (expressa em R ou C/kg) em diferentes materiais não era a mesma, tornou necessária a definição de uma nova grandeza: a unidade de dose absorvida.

D = Energia depositada pela radiaçao

Massa do material absorvedor

A unidade oficial de dose absorvida é o Gray, tendo como símbolo Gy e equivale a: 1 Gy = 1 J/kg

Assim, 1 Gray é a quantidade de radiação que deposita uma energia de 1 joule por cada quilograma de massa do material absorvedor.

4.4: RELAÇÃO ENTRE EXPOSIÇÃO E DOSE ABSORVIDA

Verifica-se, assim, que a unidade de dose absorvida mede a energia depositada no meio (que pode ser o tecido biológico), enquanto a grandeza exposição mede a energia absorvida no ar, sendo também chamada de dose no ar. Para fins práticos de Proteção Radiológica e no intervalo de energias mais habitualmente utilizadas nas atividades humanas, pode-se considerar 1 R como aproximadamente igual a 0,01 Gy, ou ainda, 1 C/kg igual a 38,8 Gy.

4.5: DOSE EQUIVALENTE

Esta unidade é uma medida da equivalência em energia absorvida pelo tecido biológico, quando se leva em consideração a eficácia biológica relativa (representada pelo fator RBE) de cada tipo de radiação. O fator RBE é definido pela seguinte igualdade:

Fator RBE= Dose em Gy de raios X de 200 keV para certo efeito biológico

Dose em Gy deradiação para o mesmo efeito biológico

Assim, para cada tipo de radiação, variando ainda com a energia da mesma, definese um fator RBE em Radiobiologia. Este fator chama-se Fator de Qualidade (Q), sendo o mesmo utilizado para definir a dose equivalente representada genericamente por H e medida também em J/kg.

H = D x Q

Raios X, raios gama e elétrons1 Nêutrons térmicos 2,3 Nêutrons e prótons de energia desconhecida10

Partículas com carga unitária e massa de repouso superior a 1 u.m.a. e energia desconhecida10

Partículas alfa e partículas com cargas múltiplas ou desconhecidas e energia desconhecida20

Fragmentos de fissão20

Fatores de qualidade para os tipos de radiação mais utilizados.

A unidade oficial de dose equivalente é o Sievert, representada pelo símbolo Sv, tendo como equação de definição:

H(Sv) = D(Gy) x Q

4.6: DOSE EFETIVA

A soma das doses equivalentes ponderadas para os diversos órgãos, quando os mesmos são considerados individualmente, é conhecida como a dose efetiva Hef, sendo dada pela seguinte expressão:

Hef = wHTTT ∑ onde wT é um fator de peso que representa a contribuição ao risco total decorrente do órgão ou tecido T, quando o corpo inteiro é irradiado uniformemente, e HT é a dose equivalente no mesmo órgão ou tecido T. Os valores de wT recomendados para os diversos tecidos estão na tabela abaixo.

Fatores de peso para tecidos e órgãos

TECIDOFATORES DE PESO (wT) Gônadas 0,20

Medula óssea0,12 Cólon 0,12 Pulmão 0,12

Estômago 0,12 Bexiga 0,05 Mama 0,05 Fígado 0,05 Esôfago 0,05 Tireóide 0,05 Pele 0,01 Superfícies ósseas 0,01 Tecidos restantes 0,05

Fatores de pesos dos tecidos e órgãos

4.7: LIMITES MÁXIMOS PERMISSÍVEIS

Os limites máximos permissíveis atuais de exposição às radiações, estão discriminados na tabela abaixo.

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