Radiatividade

Radiatividade

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Sanitização de esgotos

O uso de fontes radioativas e de grande utilidade nas estações de tratamento de esgotospois se sabe quea radiação ionizante mata bactérias e micoorganismos, sendo portanto degrande aplicação nessa área.

Arqueologia, paleontologia e conservação de obras de arte.As radiações ionizantes também podem ser utilizadas no estudo de múmias uma vezque se torna possível observá-las ser ter que abrir seu envoltório.

No que se refere à conservação de objetos antigos tais como livros e obras de artes, ouso das radiações ionizantes tem grande aplicação pois seu emprego destrói fungos ebactérias conforme pode ser visto na figura abaixo.

Aplicações agronômicas

Mediante o emprego da técnica de auto-radiografia pode-se estudar o modo comose distribuem os fertilizantes nas plantas. O método consiste em empregar fertilizantesque possuem na sua composição radionuclídeosque emitem radiação

( por exemplo, ofósforo 32 que emite radiação b) e analisar a imagem obtida.

Recursos hídricos

O movimento das correntes marítimas, das marés assim como o movimento decorrentes em rios pode ser rastreado agregando-se radionuclídeosas águas e monitorandosua dispersão e/ou velocidade através da detecção da radiação em diferentes pontos que sedeseja avaliar.

Produção de energia elétrica.

A produção de energia elétrica a partir do combustível nuclear em uma usina nuclear é umaimportante aplicação das radiações ionizantes. No Brasil, existem duasusinas nucleares em funcionamento na região de Angra dos Reis que são responsáveis pelofornecimento de aproximadamente 8% da energia gerada no País. Uma terceira unidadeesta em discussão para ser implantada na mesma região.

Indústria

A principal aplicação industrial das radiações ionizantes se dá através de uma técnicachamada gamagrafia. Essa técnica consiste em irradiar peças metálicas com fontes deradiação gama, pois esse tipo deradiação tem alto poder de penetração. A gamagrafiaapresenta vantagens sobre o uso de raios X, pois as fontes são portáteis e não precisam deenergia elétrica para seu funcionamento. Sua principal aplicação esta na detecção deimperfeições em peças, principalmente em soldas.

Em hidrologia

Pode-se controlar o nível de um líquido em um tanque empregando-sea radiação gama. Coloca-se a fonte numa determinada altura e um detector do lado oposto.Quando o líquido ultrapassa essa determinada altura, haverá uma diminuição na detecçãopor conta da absorção da radiação pelo líquido. Sendo assim e possível monitorar acapacidade de um reservatório, por exemplo.

Portos, aeroportos e fronteiras.

Atualmente tem sido de grande utilidade o uso de radiaçõesionizantes no controle deportos aeroportos e fronteiras. Seu uso permite avaliar o conteúdo de cargas assim comoverificar se clandestinos estão escondidos misturados às cargas. O método também permitechecar se uma pessoa esta ou não portando armas.

Conservação de alimentos.

A irradiação de alimentos é realizada principalmente com o emprego de cobalto 60. Suaaplicação inibe a germinação e a formação de brotos durante um longo período. Há umaredução da velocidade do processo fisiológico da maturação

( frutas) e germinação ( cebola, batata, etc.. )

. Os efeitos bactericidas são atingidos pela redução no número demicroorganismos responsáveis pela deterioração dos alimentos ( peixes, ovos, carnes, etc...)

O principal problema com esse método é o descréditodo público, que acredita que osalimentos se tornam radioativos e resistem a ingeri-los. No que se refere aos órgãosgovernamentais, constata-se também uma demora no processo de autorização para suacomercialização.

Os efeitos biológicos da radiação são aconsequência de uma longa série de acontecimentos que se inicia pela excitação e ionização de moléculas no organismo. Hádois mecanismos pelos quais as alterações químicas nas moléculas são produzidas pelaradiação ionizante: efeitos diretos e indiretos.No processo de interação da radiação com a matéria ocorrem ionização e excitaçãodos átomos e moléculas provocando modificação ( ao menos temporária) nas moléculas. Odano mais importante é o que ocorre no DNA.

Efeitos físicos: 10-13 s Efeitos químicos: 10-10 s Efeitos biológicos: minutos-anos, é a resposta natural do organismo a um agenteagressor, não constitui necessariamente em doença. Ex: redução de leucócitos.

Efeitos orgânicos: são as doenças.Incapacidade de recuperação do organismodevido à freqüência ou quantidade dos efeitos biológicos. Ex: catarata, câncer, leucemia.

Efeitos da radiação ionizante nos serem humanos

Classificação dos efeitos Biológicos

Classificação segundo a DoseAbsorvida: Estocásticos ou Determinísticos Classificação segundo ao Tempo de Manifestação: Imediatos ou Tardios Classificação segundo ao Nível de dano: Somáticos ou Genéticos

Efeito Estocástico

Leva à transformação celular. Sua causa deve-sea alteraçãoaleatória no

DNA deuma única célula que continua a se reproduzir.Quando o dano ocorre em célulagerminativa, efeitos genéticosou hereditários podem ocorrer.

Não apresenta limiar de dose: o dano pode sercausado por uma dose mínima deradiação. Tumores altamente malignos podemser causados por doses baixas eoutros benignos por doses altas. A severidade é constante e independente da dose;

A probabilidade de ocorrência é função da dose;

32 São difíceis de serem medidos experimentalmente, devido ao longo período de latência.Exemplos: câncer, ( leucemia de 5 a 7 anos; tumores sólidos de 15 a 10 anos ou mais)

, efeitos genéticos.A severidade de um determinado tipo de câncer não é afetada pela dose, mas sim,pelo tipo e localização da condição maligna. Os resultados até o momento parecem indicarque, em indivíduos expostos, além de câncer e tumores malignos em alguns órgãos,nenhum outro efeito estocástico é induzido pela radiação.

Efeito Determinístico

Leva à morte celular Existe limiar de dose: os danos só aparecem apartir de uma determinada dose.

A probabilidade de ocorrência e a gravidade do dano estão diretamente relacionadas com o aumento da dose.

Geralmente aparecem num curto intervalo de tempo;Exemplos: catarata, leucopenia, náuseas, anemia, esterilidade, hemorragia, eritema e necrose.A morte de um pequeno número de células de um tecido, resultante de exposição àradiação, normalmente não traz nenhumaconsequênciaclínica observável. Para indivíduos saudáveis, dependendo do tecido irradiado, nenhum indivíduo apresentará dano para doses de atécentenas ou milhares de miliSieverts. Acima de um valor de dose

,o número de indivíduosmanifestando o efeito aumentará rapidamente até

atingir o valor unitário ( 100%)

. Isto decorre dasdiferenças de sensibilidade entre os indivíduos.

Efeitos Somáticos e Genéticos

Efeitos Somáticos são aqueles que ocorrem no próprio indivíduo irradiado.

Podemser divididos em efeitos Imediatos e efeitos Tardios.Nos Efeitos Genéticos os danosprovocados nas células que participam do processo reprodutivo de indivíduos que foramexpostos à radiação, podem resultar em defeitos ou malformações em indivíduos de sua descendência.Os Efeitos Somáticos das radiações são aquelesque afetam apenas os indivíduosirradiados, não se transmitindo para seus descendentes. Os efeitos somáticos classificam-se em:

Efeitos imediatos

Sãoefeitos que ocorrem emum período de horas até algumassemanas após a irradiação. Como exemplos de efeitosagudos provocados pela ação de radiações ionizantes pode-se citar eritema, queda de cabelos, necrose de tecido, esterilidadetemporária ou permanente, alterações no sistemasanguíneo, etc.

Efeitos tardios:

Sãoos efeitos ocorrem vários meses ou anos após a exposição àradiação.

Exemplos dos efeitos crônicos são: o aparecimentode catarata, o câncer, a anemia aplástica, etc.

Hormese

Hormese significa algum evento que é perigoso em altas doses, mas tornasebenéfico em baixas doses. Os exemplos mais comuns sãoos elementos químicos presentesno corpo humano tais como Li, Cd, Se, radiaçãoUV, que são essenciais ao nossoorganismo porem se tornam letais se presentes em altas doses no nosso organismo. Osestudiosos que apoiam essa teoria acreditam que a Hormese vale para as radiaçõesionizantes. De acordo com essa teoria, em baixas doses, o sistema imunológico ficariaativado. No entanto esses são apenas estudos epidemiológicos.

Efeitos da exposição pré-natal.

A exposição pré-natal pode ser perigosa para o embrião ou feto devido a sua altaradiosensibilidade. Estudos baseados nas explosões nucleares de Hiroshima e

Nagasakidemonstraram as seguintes correlações entre efeitos maisprováveis e a fase de gestaçãoquando ocorreu a irradiação.

Propriedades dos sistemas biológicos

Reversibilidade

Mecanismode reparo das célulasé muito eficiente. Mesmo danosmais profundos são capazes de ser reparados ou compensados.

Transmissividade:

Odano biológico não se transmite. O que pode ser transmitido éo efeito hereditário em células reprodutivas danificadas.

Fatores de Influência:

Pessoasque receberam a mesma dose podem não apresentar omesmo dano. O efeito biológico é influenciado pelaidade,sexo e estado físico. Para uma mesma quantidade de radiação os efeitos biológicos resultantes podem ser muito diferentes.

Ostiposde exposiçãoradioativanos seres humanos pode ser

Exposição única: radiografia Exposição fracionada: radioterapia Exposição periódica: rotina de trabalho com materiais radioativos.

Sistema de Proteção Radiológica.

Evitaros efeitos determinísticos, uma vez que existe um limiar de dose. Manter asdoses abaixo do limiar.

Prevenir os efeitos estocásticos fazendo usode todos os recursos disponíveis deproteção radiológica.

Para efeito de segurança em proteção radiológica, considera-se que os efeitosbiológicos produzidospor radiações ionizantes sejam:

Cumulativos.

Câncer é a principal preocupação de Proteção Radiológica. E difícil se distinguir seo câncer foi, ou não induzido por radiação.

Evidências que as Radiações Ionizantes causam câncer nos seres humanos Ocupacional: Trabalhadores das minas de Urânio, ingestão de Radio

, radiologistas.

Bombasatômicas: sobreviventes japoneses de Hiroshima e Nagasaki, Ilhas

Marshall, Chernobyl.

Diagnóstico médico: irradiação pré-natal, injeções de Thorotrast, fluoroscopias repetidas.

Terapia médica: radioterapia ( cervical, mama, etc...)

. Risco médio anual de morte devido a causas comuns e de câncer potencialmenteinduzido entre pessoas altamente expostas.

Apesar de todos os riscos associados, nos dias de hoje, a energia nuclear encontra-se presente em nossocotidiano, eminúmerasaplicaçõespacificas.

O maior exemplo e o aumento na quantidade de energiaelétricageradaa partir de reatores nucleares.

Segundo dados da Agencia Internacional de Energia, acontribuição percentual da energia nuclear nacomposiçãoda matriz de energia primaria mundial,

36 passou de 0,9%, em 1973, para 6,5%, em 2004,sendo que nesse mesmoperíodoa produçãode energia nuclear passou de 203 para 2.738 TWh(

International Energy

. Alémdo uso como fonte de energia,tambémmerecem destaque aaplicação

de radioisótopos em outras áreas ( Cardoso, 2009)

Naáreade medicina nuclear,radioisótopossãoempregados em diagnósticose terapias. Comoexemplo de usoem diagnostico, tem-se o uso de iodo-131 no radiodiagnostico de tireoide etecnecio-9 em exames de cintilografia de diversosórgãos, como rins efígado. Ja na radioterapia utiliza-se ocobalto-60 como fonte deradiaçãonadestruição de tumores cancerosos.

Na agricultura,traçadoresradioativos permitem estudar o crescimento de plantas e o comportamentode insetos.Alémdisso, airradiaçãoe umatécnicade conservaçãode produtos agrícolas, como batata, cebola, alho e feijão.

Naindústria, aaplicaçãomais comum deradioisótopose a radiografia de pecas metálicas ougamagrafia industrial. Essatécnicae usada no controle de qualidade de pecas produzidas e eminspeções periódicas em aviões. Outra aplicaçãoindustrial consiste naesterilizaçãode materialhospitalar, como seringas, luvascirúrgicas, gaze e materialfarmacêuticodescartável.

Na arqueologia, umaaplicaçãoimportante deradioisótopose atécnicade dataçãopor carbono-14 de fosseis e artefatos históricos.

Existem outros radionuclídeos naturais com aplicações importantes em estudos ambientais como adataçãode sedimentos com 210Pb,erosãode solos, estudos de mistura de agua com 3H ou comisótoposde radio,alémdaaplicaçãoda analise porativaçãoneurônica, etc. ( International AtomicEnergy Agency, 2009)

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