Grandezas Radiológicas

Beneth GomesBeneth GomesFísico

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

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.

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.

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.

Símbolo de uma Unidade de Medida

Sinal convencional que designa uma unidade de medida.

Exemplos:a) mm é o símbolo do metro;b) AA é o símbolo do ampère.

Sistema Internacional de Unidades - SI

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

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:

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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).

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.

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.

A Quantificação da Radiação Ionizante

Utilizando relações com a massamassa ou volumevolume pode-se definir grandezas radiológicas como:ExposiçãoKerma e Dose Absorvida

Grandezas Dosimétricas

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

Grandezas Limitantes

Quando os efeitos das interações

acontecem no organismo humano e se

as suas conseqüências podem ser

deletérias, pode-se definir GRANDEZAS GRANDEZAS

LIMITANTESLIMITANTES, para indicar o RISCO À RISCO À

SAÚDE SAÚDE HUMANAHUMANA devido à radiação

ionizante.

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.

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.

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!!!

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,

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.

Grandeza: Equivalente de Dose

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

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.

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,

Representação Esquemática das Grandezas

Fim! Muito Obrigado!

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