Grandezas Radiológicas Beneth Gomes Físico. O que é GRANDEZA? Definição (VIM): Atributo de um...

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Grandezas Radiológicas

Beneth GomesBeneth GomesFísico

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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) mm é o símbolo do metro;b) AA 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 massamassa ou volumevolume pode-se definir grandezas radiológicas como:ExposiçãoKerma e Dose Absorvida

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Grandezas Dosimétricas

São GRANDEZAS DOSIMÉTRICASGRANDEZAS 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 GRANDEZAS

LIMITANTESLIMITANTES, para indicar o RISCO À RISCO À

SAÚDE SAÚDE HUMANAHUMANA 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

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Fim! Muito Obrigado!

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