Radia��es s�o ondas eletromagn�ticas ou part�culas que se propagam com uma determinada velocidade. Cont�m energia, carga el�ctrica e magn�tica. Podem ser geradas por fontes naturais ou por dispositivos constru�dos pelo homem. Possuem energia vari�vel desde valores pequenos at� muito elevados.
As radia��es electromagn�ticas mais conhecidas s�o: luz, microondas, ondas de r�dio, radar, laser, raios X e radia��o gama. As radia��es sob a forma de part�culas, com massa, carga el�ctrica, carga magn�tica mais comuns s�o os feixes de el�trons, os feixes de pr�trons, radia��o beta, radia��o alfa.
Dependendo da quantidade de energia, uma radia��o pode ser descrita como n�o ionizante ou ionizante.
Radia��es n�o ionizante possuem relativamente baixa energia. De fato, radia��es n�o ionizantes est�o sempre a nossa volta. Ondas eletromagn�ticas como a luz, calor e ondas de r�dio s�o formas comuns de radia��es n�o ionizantes. Sem radia��es n�o ionizantes, n�s n�o poder�amos apreciar um programa de TV em nossos lares ou cozinhar em nosso forno de microondas.
Altos n�veis de energia, radia��es ionizantes, s�o originadas do n�cleo de �tomos, podem alterar o estado f�sico de um �tomo e causar a perda de el�trons, tornando-os eletricamente carregados. Este processo chama-se "ioniza��o".
Um �tomo pode se tornar ionizado quando a radia��o colide com um de seus el�trons. Se essa colis�o ocorrer com muita viol�ncia, o el�tron pode ser arrancado do �tomo. Ap�s a perda do el�tron, o �tomo deixa de ser neutro, pois com um el�tron a menos, o n�mero de pr�tons � maior. O �tomo torna-se um "�on positivo".
A tend�ncia dos is�topos dos n�cleos at�micos � atingir a estabilidade. Se um is�topo estiver numa configura��o inst�vel, com muita energia ou com muitos n�utrons, por exemplo, ele emitir� radia��o para atingir um estado est�vel. Um �tomo pode liberar energia e se estabilizar por meio de uma das seguintes formas:
* emiss�o de part�culas do seu n�cleo;
* emiss�o de f�tons de alta freq��ncia.
* O processo no qual um �tomo espontaneamente libera energia de seu n�cleo � chamado de "decaimento radioativo".
* Quando algo decai na natureza, como a morte de uma planta, ocorrem trocas de um estado complexo (a planta) para um estado simples (o solo). A id�ia � a mesma para um �tomo inst�vel. Por emiss�o de part�culas ou de energia do n�cleo, um �tomo inst�vel troca, ou decai, para uma forma mais simples. Por exemplo, um is�topo radioativo de ur�nio, o 238, decai at� se tornar chumbo 206. Chumbo 206 � um is�topo est�vel, com um n�cleo est�vel. Ur�nio inst�vel pode, eventualmente, se tornar um is�topo est�vel de chumbo.
Energia e part�culas emitidas de n�cleos inst�veis s�o capazes de causar ioniza��o. Quando um n�cleo inst�vel emite part�culas, as part�culas s�o, tipicamente, na forma de part�culas alfa, part�culas beta ou n�utrons. No caso da emiss�o de energia, a emiss�o se faz por uma forma de onda eletromagn�tica muito semelhante aos raios-x : os raios gama.
Radia��es Ionizantes Alfa (a), Beta (�) e Gama (?)
As part�culas Alfa s�o constitu�das por 2 pr�tons e 2 n�utrons, isto �, o n�cleo de �tomo de h�lio (He). Quando o n�cleo as emite, perde 2 pr�tons e 2 n�utrons.
Sobre as emiss�es alfa, foi enunciada por Soddy, em 1911, a chamada primeira lei da Radioatividade:
Quando um radionucl�deo emite uma part�cula Alfa, seu n�mero de massa diminui 4 unidades e, seu n�mero at�mico, diminui 2 unidades.
X -----> alfa(2p e 2n) + Y(sem 2p e 2n)
Ao perder 2 pr�tons o radionucl�deo X se transforma no radionucl�deo Y com n�mero at�mico igual a (Y = X - 2)
As part�culas Alfa, por terem massa e carga el�trica relativamente maior, podem ser facilmente detidas, at� mesmo por uma folha de papel (veja a figura a seguir); elas em geral n�o conseguem ultrapassar as camadas externas de c�lulas mortas da pele de uma pessoa, sendo assim praticamente inofensivas. Entretanto podem ocasionalmente, penetrar no organismo atrav�s de um ferimento ou por aspira��o, provocando, nesse caso les�es graves. T�m baixa velocidade comparada a velocidade da luz (20 000 km/s).
As part�culas Beta s�o el�trons emitidos pelo n�cleo de um �tomo inst�vel. Em n�cleos inst�veis betaemissores, um n�utron pode se decompor em um pr�ton, um el�tron e um antineutrino permanece no n�cleo, um el�tron (part�cula Beta) e um antineutrino s�o emitidos.
Assim, ao emitir uma part�cula Beta, o n�cleo tem a diminui��o de um n�utron e o aumento de um pr�ton. Desse modo, o n�mero de massa permanece constante.
A segunda lei da radioatividade, enunciada por Soddy, Fajjans e Russel, em 1913, diz:
Quando um radionucl�deo emite uma part�cula beta, seu n�mero de massa permanece constante e seu n�mero at�mico aumenta 1 unidade X -----> beta(1e) + antineutrino + Y(com 1p a mais)
Ao ganhar 1 pr�ton o radionucl�deo X se transforma no radionucl�deo Y com n�mero at�mico igual a (Y = X + 1)
As part�culas Beta s�o capazes de penetrar cerca de um cent�metro nos tecidos(veja a figura a seguir), ocasionando danos � pele, mas n�o aos �rg�os internos, a n�o ser que sejam ingeridas ou aspiradas. T�m alta velocidade, aproximadamente 270 000 km/s.
Ao contr�rio das radia��es Alfa e Beta, que s�o constitu�das por part�culas, a radia��o gama � formada por ondas eletromagn�ticas emitidas por n�cleos inst�veis logo em seguida � emiss�o de uma part�cula Alfa ou Beta.
O C�sio-137 ao emitir uma part�cula Beta, seus n�cleos se transformam em B�rio-137. No entanto, pode acontecer de, mesmo com a emiss�o, o n�cleo resultante n�o eliminar toda a energia de que precisaria para se estabilizar. A emiss�o de uma onda eletromagn�tica (radia��o gama) ajuda um n�cleo inst�vel a se estabilizar.
� importante dizer que, das v�rias ondas eletromagn�ticas (radia��o gama, raios-X, microondas, luz vis�vel, etc), apenas os raios gama s�o emitidos pelos n�cleos at�micos.
As radia��es Alfa, Beta e Gama possuem diferentes poderes de penetra��o, isto �, diferentes capacidades para atravessar os materiais.
Assim como os raios-X os raios gama s�o extremamente penetrantes, sendo detido somente por uma parede de concreto ou metal (veja a figura a seguir). T�m alt�ssima velocidade que se igual � velocidade da luz (300 000 km/s).
Os raios-X que n�o v�m do centro dos �tomos, como os raios Gama. Para obter-se raios-X, uma m�quina acelera el�trons e os faz colidir contra uma placa de chumbo, ou outro material. Na colis�o, os el�trons perdem a energia cin�tica, ocorrendo uma transforma��o em calor (quase a totalidade) e um pouco de raios-X.
Estes raios interessantes atravessam corpos que, para a luz habitual, s�o opacos. O expoente de absor��o deles � proporcional � densidade da subst�ncia. Por isso, com o aux�lio dos raios X � poss�vel obter uma fotografia dos �rg�os internos do homem. Nestas fotografias, distinguem-se bem os ossos do esqueleto e detectam-se diferentes deforma��es dos tecidos brandos.
A grande capacidade de penetra��o dos raios X e as suas outras particularidades est�o ligadas ao fato de eles terem um comprimento de onda muito pequeno.
A radia��o ionizante tornou-se h� muitos anos parte integrante da vida do homem. Sua aplica��o se d� na �rea da medicina at� �s armas b�licas, contudo, sua utilidade � indiscut�vel. Atualmente, por exemplo a sua utiliza��o em alguns exames de diagn�stico m�dico, atrav�s da aplica��o controlada da radia��o ionizante (a radiografia � mais comum), � uma metodologia de extremo aux�lio. Por�m os efeitos da radia��o n�o podem ser considerados in�cuos, a sua intera��o com os seres vivos pode levar a teratogenias e at� a morte. Os riscos e os benef�cios devem ser ponderados. A radia��o � um risco e deve ser usada de acordo com os seus benef�cios.
Consiste na utiliza��o da radia��o gama, raios X ou feixes de el�ctrons para o tratamento de tumores, eliminando c�lulas cancer�genas e impedindo o seu crescimento. O tratamento consiste na aplica��o programada de doses elevadas de radia��o, com a finalidade de atingir as c�lulas cancer�genas, causando o menor dano poss�vel aos tecidos s�os intermedi�rios ou adjacentes.
Trata-se de radioterapia localizada para tipos espec�ficos de tumores e em locais espec�ficos do corpo humano. Para isso s�o utilizadas fontes radioativas emissoras de radia��o gama de baixa e m�dia energia, encapsuladas em a�o inox ou em platina, com atividade da ordem das dezenas de Curies. A principal vantagem � devido � proximidade da fonte radioativa afeta mais precisamente as c�lulas cancer�genas e danifica menos os tecidos e �rg�os pr�ximos.
S�o fontes radioativas de emiss�o beta distribu�das numa superf�cie , cuja geometria depende do objetivo do aplicador. Muito usado em aplicadores dermatol�gicos e oftalmol�gicos. O princ�pio de opera��o � a acelera��o do processo de cicatriza��o de tecidos submetidos a cirurgias, evitando sangramentos e quel�ides, de modo semelhante a uma cauteriza��o superficial. A atividade das fontes radioativas � baixa e n�o oferece risco de acidente significativo sob o ponto de vista radiol�gico. O importante � o controle do tempo de aplica��o no tratamento, a manuten��o da sua integridade f�sica e armazenamento adequado dos aplicadores.
Existem terapias medicamentosas que cont�m radiosi�topos que s�o administrados ao paciente por meio de ingest�o ou inje��o, com a garantia da sua deposi��o preferencial em determinado �rg�o ou tecido do corpo humano. Por exemplo, is�topos de iodo para o tratamento do cancro na tir�ide.
A radiografia � uma imagem obtida, por um feixe de raios X ou raios gama que atravessa a regi�o de estudo e interage com uma emuls�o fotogr�fica ou tela fluorescente. Existe uma grande variedade de tipos, tamanhos e t�cnicas radiogr�ficas. As doses absorvidas de radia��o dependem do tipo de radiografia. Como existe a acumula��o da radia��o ionizante n�o se devem tirar radiografias sem necessidade e, principalmente, com equipamentos fora dos padr�es de opera��o. O risco de dano � maior para o operador, que executa rotineiramente muitas radiografias por dia. Para evitar exposi��o desnecess�ria, deve-se ficar o mais distante poss�vel, no momento do disparo do feixe ou protegido por um biombo com blindagem de chumbo.
O princ�pio da tomografia consiste em ligar um tubo de raios X a um filme radiogr�fico por um bra�o r�gido que gira ao redor de um determinado ponto, situado num plano paralelo � pel�cula. Assim, durante a rota��o do bra�o, produz-se a transla��o simult�nea do foco (alvo) e do filme. Obt�m-se imagens de planos de cortes sucessivos, como se observ�ssemos fatias seccionadas, por exemplo, do c�rebro. N�o apresenta riscos de acidente pois � operada por electricidade, e o n�vel de exposi��o � radia��o � similar. N�o se devem realizar exames tomogr�ficos sem necessidade, devido � acumula��o de dose de radia��o.
Atualmente a mamografia � um instrumento que auxilia na preven��o e na redu��o de mortes por c�ncer de mama. Como o tecido da mama � dif�cil de ser examinado com o uso de radia��o penetrante, devido �s pequenas diferen�as de densidade e textura de seus componentes como o tecido adiposo e fibroglandular, a mamografia possibilita somente suspeitar e n�o diagnosticar um tumor maligno. O diagn�stico � complementado pelo uso da bi�psia e ultrasonografia. Com estas t�cnicas, permite-se a detec��o precoce em pacientes assintom�ticas e imagens de melhor defini��o em pacientes sintom�ticas. A imagem � obtida com o uso de um feixe de raios X de baixa energia, produzidos em tubos especiais, ap�s a mama ser comprimida entre duas placas. O risco associado � exposi��o � radia��o � m�nimo, principalmente quando comparado com o benef�cio obtido.
O uso de marcadores � comum. O marcador radioactivo tem o objetivo de, como o nome mesmo diz, marcar mol�culas de subst�ncias que se incorporam ou s�o metabolizadas pelo organismo do homem, de uma planta ou animal. Por exemplo, o iodo-131 � usado para seguir o comportamento do iodo -127, est�vel, no percurso de uma reac��o qu�mica in vitro ou no organismo. Nestes exames, a irradia��o da pessoa � inevit�vel, mas deve-se ter em aten��o para que esta seja a menor poss�vel.
A minimiza��o dos efeitos da radia��o nos trabalhadores inicia pela avalia��o de risco, o correto planejamento das atividades a serem desenvolvidas, utiliza��o de instala��es e de pr�ticas corretas, de tal forma a diminuir a magnitude das doses individuais, o n�mero de pessoas expostas e a probabilidade de exposi��es acidentais.
Os equipamentos de prote��o (EPC e EPI) devem ser utilizados por todos os trabalhadores, al�m de ser observado a otimiza��o desta prote��o pelo elabora��o e execu��o correta de projeto de instala��es laboratoriais, na escolha adequada dos equipamentos e na execu��o correta dos procedimentos de trabalho.
Por outro lado o controle das doses nos trabalhadores deve considerar tr�s fatores:
1. Tempo:
A dose recebida � proporcional ao tempo de exposi��o e � velocidade da dose D = t x velocidade da dose
2.Dist�ncia:
A intensidade da radia��o decresce com o quadrado da dist�ncia D1/D2 = (d1/d2)2
3.Blindagem:
A espessura da blindagem depende do tipo de radia��o, da atividade da fonte e da velocidade de dose aceit�vel ap�s a blindagem. Para a protec��o do trabalhador os comandos do equipamentos devem ter blindagem, assegurando que o t�cnico possa ver e manter o contacto com o paciente no decorrer do exame. As pr�prias salas devem ter blindagem, por forma a assegurar e garantir a seguran�a radiol�gica tanto do t�cnico como do pessoal circunvizinho � sala. Estas protec��es devem ter espessura suficiente para garantir a prote��o contra a radia��o prim�ria e a radia��o difundida que pode atingir as paredes da sala.
No c�lculo das blindagens leva-se em conta:
* a energia da radia��o produzida;
* a quantidade de radia��o produzida por determinado per�odo (carga de trabalho);
* grau de ocupa��o ou frequ�ncia do ponto de interesse;
* material a ser usado como blindagem.
* Para a blindagem de raios X e Gama usa-se geralmente o chumbo. Contudo outros materiais podem ser utilizados embora a espessura necess�ria para se obter a mesma atenua��o que com o chumbo seja muito maior.
A garantia de que as condi��es de trabalho � adequada do ponto de vista da prote��o pode ser obtida atrav�s do levantamento radiom�trico da instala��o. Esta medida tem por objetivo verificar se durante a opera��o, a instala��o apresenta n�veis de seguran�a adequados aos trabalhadores.
Este processo tem como objetivo garantir a menor exposi��o poss�vel aos trabalhadores e garantir que os limites de dose n�o s�o superados.
* Pessoal - procura estimar a dose recebida pelo trabalhador durante as suas atividades envolvendo radia��o ionizante. As doses equivalentes s�o determinadas pela utiliza��o de um ou v�rios dos�metros que devem ser usados na posi��o que forne�a uma medida representativa da exposi��o nas partes do corpo expostos � radia��o. No caso do trabalhador usar diferentes tipos de radia��o ent�o diferentes tipos de dos�metros devem ser utilizados:
* Monitoriza��o da radia��o externa;
* Monitoriza��o da contamina��o interna
* De �rea - Tem por objetivo a avalia��o das condi��es de trabalho e verificar se h� presen�a radioativa. Os resultados das medidas efetuadas com os monitores da �rea devem ser comparados com os limites prim�rios ou derivados, a fim de se tomar a��es para garantir a prote��o necess�ria.
Diversos m�todos ou sistemas foram desenvolvidos a fim de possibilitar a determina��o da dose de radia��o. O objetivo � o de quantificar a energia absorvida, a fim de proporcionar um conhecimento mais profundo dos efeitos da radia��o ionizante sobre a mat�ria.
Figura - Exemplos de dos�metros
Os requisitos s�o:
* a resposta do dos�metro deve ser linear com a dose absorvida;
* o aparelho deve ser de alta sensibilidade, por forma a medir doses baixas;
* deve apresentar amplo intervalo de resposta;
* a resposta deve ser independente da velocidade da dose;
*deve possuir estabilidade da resposta ao longo do tempo;
*De uma forma geral podemos classificar os dos�metros em: de leitura direta e de leitura indireta, os primeiros fornecem ao utilizador a dose ou velocidade da dose em qual quer instante, os segundos necessitam de um procedimento para a sua leitura.
Para finalizar devemos lembrar de alguns requisitos que comp�em os procedimentos de seguran�a:
* delimita��o de zonas e �reas (controladas e de vigil�ncia),
* selagem
* limitar o acesso
* utilizar equipamentos de prote��o individual
* proibir a comida e a bebida, o fumar, mascar chicletes, manusear lentes de contato, a aplica��o de cosm�ticos e ou produtos de higiene pessoal ou armazenar alimentos para consumo nos locais de uso de radia��o e �reas adjacentes.
* lavar as m�os:
- antes e ap�s a manuseio de materiais radioativos, ap�s a remo��o das luvas e antes de sa�rem do laborat�rio.
- antes e ap�s o uso de luvas.
- antes e depois do contato f�sico com pacientes.
- antes de comer, beber, manusear alimentos e fumar.
- depois de usar o toalete, co�ar o nariz, cobrir a boca para espirrar, pentear os cabelos.
- m�os e antebra�os devem ser lavados cuidadosamente (o uso de escovas dever� ser feito com aten��o).
-manter l�quidos anti-s�pticos para uso, caso n�o exista lavat�rio no local.
- evitar o uso de cal�ados que deixem os artelhos � vista.
- n�o usar an�is, pulseiras, rel�gios e cord�es longos, durante as atividades laboratoriais.
- n�o colocar objetos na boca.
- n�o utilizar a pia do laborat�rio como lavat�rio.
- usar roupa de prote��o durante o trabalho. Essas pe�as de vestu�rio n�o devem ser usadas em outros espa�os que n�o sejam do laborat�rio (escrit�rio, biblioteca, salas de estar e refeit�rio).
- afixar o s�mbolo internacional de "Radioatividade" na entrada do laborat�rio. Neste alerta deve constar o nome e n�mero do telefone do pesquisador respons�vel.
- presen�a de kits de primeiros socorros, na �rea de apoio ao laborat�rio.
- o respons�vel pelo laborat�rio precisa assegurar a capacita��o da equipe em rela��o �s medidas de seguran�a e emerg�ncia
-providenciar o exame m�dico peri�dicos;
-ado��o de cuidados ap�s a exposi��o � radia��o.
- Referências Bibliográficas
Ramos, J. Radioatividade.Acessado em 16.12.03. Dispon�vel em: //atomico.no.sapo.pt/index.html
Portela, F.; Lichtenth�ler Filho, R. Energia Nuclear. Acessado em 10.12.03. Dispon�vel em: http//www.nuclear2000.hpg.com.br
Alvarenga, A. V. C. R. Radioatividade. Acessado em 10.12.03. Dispon�vel em: //br.geocities.com/radioativa_br/
Cardoso, Eliezer de Moura, Aplica��es da Energia Nuclear- Apostila educativa, Comiss�o Nacional de Energia Nuclear, 1999
Cardoso, Eliezer de Moura, Radioatividade - Apostila educativa, Comiss�o Nacional de Energia Nuclear, 1999