Fundamentos de Radioproteção Conceitos Básicos

FUNDAMENTOS DE RADIOPROTEÇÃO
Fundamentos de Radioproteção
Conceitos Básicos
Programa Específico de Treinamento
Proteção Radiológica
Conceitos Gerais
Preparado por
Matias Puga Sanches
FUNDAMENTOS DE RADIOPROTEÇÃO
Radioproteção – 2001
APO-NP-002
Serviço de Radioproteção - NP
Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares
Comissão Nacional de Energia Nuclear – CNEN/SP

FUNDAMENTOS DE FÍSICA
CONCEITOS BÁSICOS
Eng o Matias Puga Sanches
Do que é feito o mundo?
O mundo é feito de um conglomerado de poucos blocos construtivos fundamentais, isto é,
objetos simples e sem estrutura, não podem ser subdivididos.
Antigamente o homem pensava que o mundo era composto de quatro elementos básicos.

O que é um átomo?
Por volta de 1900, pensava-se que os átomos eram pequenas bolas. Porém por meio de
experimentos verificou-se que os átomos possuem uma estrutura não sendo somente
pequenas bolas. Estes experimentos ajudaram aos cientistas a demonstrar que os átomos
possuem um núcleo positivo denso e uma nuvem de elétrons, e que o núcleo possui
prótons e nêutrons.
Todas as coisas e pessoas no mundo, são compostas de diferentes tipos de matéria,
elementos químicos. A menor parte de cada elemento é denominada de átomo. Um átomo é
tão pequeno que pode ser visto somente através de microscópios muito potentes. Porém o
átomo é a essência de cada uma das substâncias existentes no universo.
Existem diferentes tipos de átomo?
O tipo de átomo é único para cada um dos elementos existentes, tais como o ouro, a prata, o
chumbo, o estanho, o rádio, o carbono, o tório. O nosso corpo é composto principalmente
de átomos de hidrogênio, carbono, oxigênio e cálcio. A fixação das lâmpadas numa sala é
feita por algum tipo de átomo de um metal. O ar que nós respiramos, é composto de átomos
de oxigênio, hidrogênio, nitrogênio e outros. A água é composta de átomos de hidrogênio e
oxigênio.

O que é radioatividade?
Algumas vezes o centro de um átomo, seu núcleo, possui muita energia. Um átomo não
pode deter esta energia para sempre. Mais cedo ou mais tarde, o átomo deve livrar-se deste
excesso de energia e retornar ao seu estado normal, estável. Os átomos que possuem muita
energia em seu núcleo são chamados de radioativos. Livram-se do excesso de energia
emitindo radiação. Alguns átomos radioativos existem naturalmente no planeta, outros são
produzidos artificialmente pelo homem.

O que é radiação?
Um átomo radioativo emite radiação para livrar-se do excesso de energia. A radiação pode
ser emitida na forma de partículas que se movimentam em alta velocidade, ou na forma de
energia pura.
A radiação é um termo amplo que inclui desde coisas como o calor, a luz, as ondas de radio,
as microondas e outras formas familiares de energia. Quando são emitidas radiações desde
um átomo elas se movimentam em alta velocidade. Isto faz com que elas portem muita
energia. Quando as radiações colidem com alguma coisa, depositam parte ou toda a sua
energia no objeto com o qual tenha colidido.
Podemos comparar as radiações emitidas por um átomo com os raios emitidos pelo sol.
Quando os raios solares atingem o nosso corpo depositam a sua energia e a sensação de
calor que sentimos é a energia absorvida da radiação solar. Quando a radiação emitida por
um átomo radioativo penetra em um objeto, deposita sua energia neste objeto tal como os
raios solares depositam sua energia no nosso corpo.

O que é uma unidade?
Uma unidade é uma maneira pela qual expressamos as medidas realizadas. Por exemplo,
um metro é uma unidade de comprimento. Um segundo é uma unidade de tempo. Um
quilograma é uma unidade de massa.
Qual é o significado do sievert?
O sievert é a unidade de dose de radiação. Normalmente é usado para descrever a
quantidade de energia que é depositada em algum material ou em alguma pessoa. Se o
nosso corpo absorver energia equivalente a aproximadamente 0,2 milésimos de uma caloria,
podemos dizer que estamos recebendo um sievert de dose de radiação.
O sievert é uma dose de radiação muito grande?
Quando comparado com a dose de radiação que uma pessoa recebe, normalmente, todos
os dias de sua vida proveniente das fontes de ocorrência natural, o sievert é uma dose de
radiação muito grande, como uma tonelada é uma quantidade de massa muito grande
quando comparada com o sal que salpicamos em nossa salada, e um quilômetro é uma
unidade de comprimento muito grande quando comparada com o comprimento de um
pãozinho que consumimos diariamente.

Existem unidades menores que o sievert?
Sim, existem os sub múltiplos do sievert, o centisievert, o milisievert e o microsievert. Um
centisievert é a centésima parte do sievert, 1/100, 1 cSv; o milisievert é a milésima parte do
sievert, 1/1000, 1 mSv; e o microsievert é a milionésima parte do sievert, 1/1000000, 1 µSv.
Qual é o significado do termo taxa média?
Uma taxa é a quantidade de uma unidade de medida em particular que ocorre durante um
certo período de tempo. Por exemplo, quilômetros por hora é uma taxa de velocidade, ou a
distância percorrida por hora. Da mesma maneira o microsievert por hora é uma taxa de
dose, ou a quantidade de energia depositada durante o período de tempo de uma hora.

Qual é o significado do bequerel?
Um bequerel é a unidade de medida de radioatividade. Representa a quantidade de átomos
radioativos existentes em um conjunto de átomos em particular emitindo radiação. Do
mesmo modo que uma resma de papel em um trefilador proporciona 500 folhas, um
bequerel de rádio num recipiente proporciona 1 átomo de rádio emitindo radiação. Uma
outra unidade de radioatividade é o curie que proporciona 37 000 000 000 de átomos
emitindo radiação e eqüivale a 37 gigabequerel, 37 GBq.
Um curie ou 37 GBq é uma quantidade muito grande de radioatividade?
Sim, se comparado com a quantidade de radioatividade natural existente no nosso corpo, é
uma quantidade muito grande, aproximadamente dez milhões de vezes maior. Portanto, é
mais conveniente usarmos unidades menores para indicar a quantidade de radioatividade
natural presente no nosso corpo, o bequerel ou o picocurie que eqüivale a um trilhionésimo
de um curie, 1/ 1000000000000 Ci.

Existe um modo mais fácil de diferenciar o milisievert do bequerel?
Sim, existe. Uma boa chama para aquecimento numa lareira é um bom exemplo para
explicar a diferença entre estes dois termos. Numa lareira, a madeira que está sendo
queimada irradia calor. Neste caso, a quantidade de madeira que está sendo queimada,
combustível da lareira, é similar à quantidade de bequerel de radioatividade. A quantidade
de calor liberada pela lareira, energia, é similar à quantidade de milisievert, energia da
radiação.

Existe uma outra maneira para explicar o termo bequerel?
Sim, vamos supor que estamos em um estádio assistindo a um evento esportivo. Quando
acontece algo excitante, podemos notar o disparo de vários lampejos de luz proveniente das
câmaras fotográficas existentes no local. Se fosse possível contar, de algum modo, o
número de lampejos durante um intervalo de tempo, considere 1 minuto, seria obtida a taxa
de lampejos de todas as câmaras presentes no estádio. Esta medida é similar à
determinação da quantidade de radioatividade existente em uma certa quantidade de
material. Neste caso, conta-se as desintegrações de radiação (lampejos) emitidas pelos
átomos (câmaras) por unidade de tempo, 1 minuto. Quando são observadas 60
desintegrações por minuto tem-se a medida de 1 becquerel de radioatividade,
1 desintegração por segundo.
Como o milisievert pode ser explicado fazendo uso análogo ao bequerel?
Vamos supor que durante o período em que se encontra dentro do estádio você está
portando um medidor de luminosidade para medir a quantidade de luz que é emitida em
cada lampejo. O período de tempo de medida é de uma hora. A quantidade de luz medida
pelo medidor é a medida da quantidade de energia proveniente das câmaras que estão
fotografando dentro do estádio. Esta medida é similar à dose de radiação (energia)
proveniente dos átomos (câmaras) por unidade de tempo, uma hora. A unidade desta
medida pode ser comparada ao milisievert por hora.

Qual é o significado do termo bequerel por quilograma?
Este termo está relacionado com a quantidade de radioatividade existente numa certa
massa de substância sólida. Uma tonelada de concreto possui 454 kg de cascalho, 227 kg
de cimento, e 227 kg de água. Para descrever esta mistura de concreto, poderíamos dizer
que o mesmo contém 227 kg por tonelada de cimento. Isto significa que para cada kg de
concreto, existirá um quarto de kg de cimento presente. Similarmente, se você quiser
poderá descrever a quantidade de radioatividade que existe comumente no solo, isto é,
aproximadamente 37 Bq/kg de rádio, 37 Bq/kg de tório, e um grande número de outros
elementos radioativos. Isto significa dizer que em um quilograma de solo também existem
37 Bq de rádio e 37 Bq de tório, juntamente com os outros elementos radioativos
encontrados comumente no solo.
Qual é o significado do termo bequerel por litro?
Este termo está relacionado com a quantidade de radioatividade existente num litro de uma
substância líquida. A água coletada, diretamente, na torneira contém aproximadamente 370
microbequerel por litro de urânio, rádio e chumbo radioativo. Pode conter também um valor
entre 4 a 15 bequerel por litro de hidrogênio radioativo, entre 4 a 20 bequerel por litro de
carbono radioativo, entre 0,4 a 1,2 bequerel por litro de berílio, e uma grande variedade de
outros elementos tais como o alumínio, cloro, silício, chumbo, bismuto, polônio, e argônio.
Pode conter desde 4 a 40 bequerel por litro de gás radônio, principalmente, se for água
retirada de um poço.

Existe radioatividade ao nosso redor?
Podemos afirmar, absolutamente, que sim. A terra sempre foi radioativa. Qualquer pessoa e
coisa no planeta possui radioatividade. De fato a radioatividade natural no ambiente tem
sido aproximadamente a mesma todos os dias desde o inicio da era neolítica, a mais de
10000 anos atrás.

Existe radioatividade no nosso corpo?
Sim. Durante nossa vida, nosso corpo abriga quantidades mensuráveis de átomos
radioativos. Cerca da metade da radioatividade em nosso corpo tem origem no potássio-40,
uma forma radioativa natural do potássio. O potássio é um nutriente importante para o
cérebro e os músculos. Parte da radioatividade, restante no nosso corpo, provém do
carbono e hidrogênio radioativo.
Carregamos em nosso corpo aproximadamente 4,5 quilobequerel de radioatividade. Estas
substâncias de ocorrência natural expõem o nosso corpo a aproximadamente 250
microsievert por ano, 250 µSv/a.
A maior parte das substâncias radioativas entram no nosso corpo pelos alimentos, água e
ar que consumimos. O nosso corpo usa as formas radioativas e não radioativas dos
elementos vitais ao nosso organismo tais como o iodo e o sódio. A radioatividade pode ser
encontrada em todos os alimentos.
Existem outras fontes de radiação natural?
Um outro tipo de radiação natural é a radiação cósmica proveniente do sol e das estrelas.
Devido a atmosfera terrestre absorver parte desta radiação, as pessoas que vivem em
maiores altitudes recebem maiores doses que aquelas que vivem em altitudes mais baixas.
Geralmente para cada aumento de 30 metros na altitude existe um incremento na dose anual
de 10 microsievert.
Viagens aéreas aumenta a nossa exposição a radiação cósmica.
Em Ohio, nos Estados Unidos, a radiação presente no solo e rochas contribui com uma
dose de aproximadamente 600 microsievert por ano. Em Kerala, na Índia, esta radioatividade
proveniente do solo e rochas pode contribuir com uma dose aproximada de 30 milisievert
por ano, e a praia de Guarapari, Brasil, apresenta uma taxa de dose de aproximadamente 50
microsievert por hora.

Viver em uma casa de madeira, a contribuição da radioatividade proveniente dos materiais
de construção proporciona uma dose de 300 a 500 microsievert por ano. Numa casa de
alvenaria, esta dose é de 0,5 a 1 milisievert por ano.
A radioatividade encontra-se presente em outras coisas?
Sim. Os indivíduos do público podem receber os seguintes tipos de exposição:
13 milisievert por ano em média para fumantes.
6,5 milisievert para cada exame de cérebro em medicina nuclear.
5 milisievert para cada exame de tireóide em medicina nuclear.
4 milisievert para uma lavagem de estômago com bário.
2,5 milisievert para uma série do trato gastro intestinal superior.
1,5 milisievert para um exame pulmonar em medicina nuclear.
1,1 milisievert para uma tomografia computadorizada de cabeça e corpo.
75 microsievert por ano para parceiros de portadores de marcapasso.
60 microsievert por radiografia dentária.
20 microsievert por ano pelo uso de camisinha de lampião.
10 a 60 microsievert por ano pelo consumo de água doméstica.
10 microsievert por ano por assistir televisão.
5 microsievert por ano para consumo de 200 grama de castanha do Pará.
3 microsievert por ano por consumo de combustíveis.
1 microsievert por ano ao dormir com um parceiro.

É correto dizer que quase tudo que existe é radioativo?
Sim, a radiação está presente em todos os locais. O nosso corpo e o mundo ao nosso redor
são radioativos, porém não existe razão para alarmar-se. Existem níveis muito pequenos de
radioatividade natural, porém detectáveis. Estamos expostos constantemente a radiação
proveniente do sol e do cosmo. A radioatividade está presente no solo, ar, edifícios,
alimentos, água, e produtos que consumimos. Um indivíduo do público recebe uma dose
média de 4 milisievert por ano de origem nesta radioatividade.
Esta dose média de 4 mSv/ano é perigosa?
Não, nenhum efeito foi observado em doses inferiores a 50 milisievert recebidas durante um
período de um ano. De fato, os efeitos podem ser observados quando as pessoas são
expostas a doses de 1 sievert por um período de tempo bastante curto. Estes efeitos podem
ser temporários e reversíveis. Doses de 5 sievert se recebidas em um período de tempo
bastante curto podem causar morte.

DECAIMENTO E MEIA VIDA
Qual é o significado do termo decaimento de um radionuclídeo?
Lembre-se que um radionuclídeo representa um elemento com uma combinação particular
de prótons e nêutrons (nucleons) no núcleo do átomo. Um radionuclídeo possui uma
combinação instável de nucleons e emite radiação no processo de obtenção da
estabilidade. A obtenção de estabilidade envolve o processo de decaimento radioativo. Um
decaimento, também conhecido como uma desintegração de um nuclídeo radioativo,
acarreta, necessariamente, uma mudança de uma combinação instável de nêutrons e
prótons no núcleo para uma combinação estável, ou mais estável. O tipo de decaimento
determina se a razão nêutrons – prótons aumentará ou diminuirá para alcançar uma
configuração mais estável. Também determina o tipo de radiação emitida.
Como o átomo radioativo decai?
Os átomos radioativos decaem principalmente por decaimento alfa, emissão de radiação
beta negativa, emissão de pósitron, e captura eletrônica.

Como o número de nêutrons – prótons varia em cada tipo de decaimento?
O decaimento alfa ocorre, normalmente, em núcleos que são muito grandes de tal maneira
que não podem ser estáveis. No decaimento alfa, o núcleo ejeta um núcleo de hélio,
partícula alfa, composto de dois nêutrons e dois prótons, reduzindo a massa do núcleo
original de quatro unidades de massa. Este núcleo menor é mais fácil de se manter estável.
O que é decaimento beta?
No decaimento beta negativo, o núcleo contém um excesso de nêutrons. Para corrigir esta
condição instável, um nêutron é convertido em um próton, o que conserva o núcleo do
mesmo tamanho, isto é, possui a mesma massa atômica, porém aumenta o número de
prótons e, portanto, o número atômico. No processo desta conversão, uma partícula beta
com uma carga negativa é ejetada do núcleo.

O que falar sobre o decaimento por pósitrons?
No decaimento por pósitrons, ocorre uma situação oposta: a razão próton – nêutrons é
maior que a desejada. Consequentemente, um próton é convertido em um nêutron e uma
partícula beta, porém com carga positiva, é ejetada. Novamente, o núcleo permanece do
mesmo tamanho, porém o número de prótons diminui de um.
O que é captura eletrônica?
A captura eletrônica resulta do mesmo modo que no decaimento por pósitrons onde, no
processo, o núcleo permanece do mesmo tamanho e o número de prótons reduz de um.
Neste tipo de decaimento, porém, o núcleo captura um elétron e combina com um próton
para dar origem a um nêutron. É emitida radiação X quando um outro elétron próximo do
núcleo se movimenta ao redor para compensar aquele que foi perdido.

Acontece algo mais durante o processo de decaimento?
Pode-se observar que os modos de decaimento discutidos envolvem partículas. Portanto, o
decaimento de um radionuclídeo resulta na perda de massa. A massa é convertida em
energia e esta é liberada.
É possível prever quando um átomo radioativo irá decair?
Não, o decaimento de um átomo é um processo aleatório. Porém, é possível prever quando
o decaimento ocorrerá baseado na probabilidade, particularmente, quando existe uma perda
de átomos radioativos. Afortunadamente, uma vez que os átomos são muito pequenos, não
existe a necessidade de uma grande quantidade de material radioativo para poder
representar muitos átomos.
Se jogarmos uma moeda somente duas vezes e obtermos duas caras, não podemos tirar
conclusões a respeito de obtermos coroa no próximo lançamento, porque o tamanho da
amostra sendo estudada é muito pequeno. Porém, se lançarmos uma moeda cem vezes e
obtermos 51 caras e 49 coroas, podemos concluir que a chance de obter coroa é de 50%.
Apesar das propriedades físicas serem regidas pelas regras probabilísticas, podemos
prever aproximadamente os resultados globais de uma grande amostra de eventos
aleatórios. No caso da meia vida, por exemplo, podemos prever quando a metade dos
átomos de um certo grupo terá decaído aleatoriamente.

Qual é o significado da taxa de decaimento?
A taxa de decaimento é simplesmente a ocorrência do número de átomos radioativos
decaindo durante um período específico.
Existe uma outra designação para a taxa de decaimento?
Sim, a taxa de decaimento é convencionalmente conhecida como a atividade ou
radioatividade de um material, amostra ou meio.
Que tipos de unidades são usadas para refletir a atividade ou taxa de decaimento?
As unidades de atividade incluem desintegração por segundo, dps, desintegração por
minuto, dpm, bequerel, Bq, e curie, Ci. Cada uma destas unidades é uma medida do número
de átomos sofrendo alterações durante um tempo específico. Um curie de atividade, por
exemplo, representa 37 bilhões de átomos decaindo por segundo, 37 bilhões de dps, um
número muito grande, já um bequerel é equivalente a um único átomo decaindo em cada
segundo.

Quais fatores podem ser usados para caracterizar ou identificar um radionuclídeo?
Basicamente, existem três fatores que separam um radionuclídeo de outro. Estes são: a
meia vida, a energia da partícula ou fóton associado com o decaimento, e o tipo de emissão.
Qual é o significado do termo meia vida?
A meia vida é definida como o tempo necessário para que metade ou 50% dos átomos
radioativos sofram decaimento radioativo. Esta é conhecida como meia vida radioativa ou
física. Todos elementos radioativos possuem uma meia vida associada a eles.
Uma vez que a meia vida é definida para o tempo em que 50% dos átomos decairão,
porque não podemos prever quando um átomo individualmente irá decair?
O conceito de meia vida substitui o número de átomos radioativos que ainda estão
presentes em uma amostra. Como exemplo, imagine o que poderia ser visto acontecendo
dentro de um saco de pipocas colocado em um forno de microondas. Não poderia ser

previsto quando um grão de milho em particular se transformaria numa pipoca, porém
dentro de 2 a 3 minutos todos ou praticamente todos os grãos se transformarão em pipoca.
De modo similar, metade dos átomos radioativos, podem ser previstos precisamente
quando sofrerão decaimento, mesmo não sabendo o exato momento em que cada átomo
individualmente decaiu.
Que mais podemos dizer a respeito da meia vida dos átomos?
O intervalo de meias vidas varia desde frações de segundos até bilhões de ano. Por
exemplo, o carbono-14, um radionuclídeo de ocorrência natural, possui uma meia vida de
5730 anos. Após ter passado este período de tempo, só existirá metade da quantidade inicial
de carbono-14. Portanto, se iniciarmos com uma atividade de 74 GBq de carbono-14, após
uma meia vida teremos a metade desta quantidade, ou seja 37 GBq 5730 anos depois, e
assim sucessivamente até reduzir-se praticamente a zero muitas meias vida depois.

Podemos acelerar o processo de decaimento?
Infelizmente não. Cada radionuclídeo possui uma meia vida característica. Nenhuma
operação ou processo pode alterá-la, isto é, nenhum processo químico ou físico pode
alterá-la.
Qual é o significado do termo atividade específica?
O termo atividade específica está relacionado à atividade de um elemento em particular, isto
é, o número de decaimentos por unidade de tempo, dividida pela massa do material. Em
outras palavras, a atividade específica define a relação entre a atividade e a massa do
material. As unidades de atividade específica incluem o Bq/kg e o Ci/g.
Como a atividade específica está relacionada com a meia vida?
A meia vida possui um efeito profundo sobre a atividade específica. Quanto mais curta é a
meia vida maior é a atividade específica. Quando um radionuclídeo de meia vida curta sofre
o processo de decaimento, os átomos do radionuclídeo em questão emitem radioatividade
quando decaem. Quanto maior for esta taxa de decaimento (atividade), ao mesmo tempo em
que mantém uma massa constante, maior será a atividade específica. Em outras palavras,
os átomos de um radionuclídeo de meia vida longa, não decaem com uma freqüência muito
rápida, portanto, ocorrerá uma menor taxa de decaimento dentro de uma massa específica
do material, resultando numa atividade específica menor.

Quais são os exemplos de radionuclídeos com baixa atividade específica?
Muitos radionuclídeos possuem meia vida de milhões a bilhões de anos. O urânio-238, um
radionuclídeo de ocorrência natural, possui uma meia vida de 4,5 bilhões de anos. O
potássio-40, um outro radionuclídeo de ocorrência natural presente no ar, água e solo,
possui uma meia vida de aproximadamente 1,3 bilhões de anos. O plutônio-239, um
elemento artificial, possui uma meia vida de 240 000 anos. Por causa de suas meias vidas
longas, cada um destes radionuclídeos e, muitos outros como eles, não decaem para outro
elemento muito rapidamente, por esta razão, as suas atividades específicas são
consideradas baixas.
O que falar sobre atividade específica alta?
Os radionuclídeos com atividade específica alta possuem meia vida curta. Por exemplo, o
nitrogênio-16, um radionuclídeo associado com a operação de uma central nuclear, possui
uma meia vida da ordem de 7 segundos, portanto possui uma taxa de decaimento muito
alta. O tecnécio-99 na forma metaestável e o iodo-131, usados em medicina nuclear,
possuem meia vida de 6 horas e 8 dias, respectivamente. O trício, hidrogênio-3, possui uma
meia vida de 12,3 anos. Estes radionuclídeos com meia vida curta ou relativamente curta
decaem a uma taxa freqüente muito maior que para os radionuclídeos de meia vida longa.
Quando cada uma destas atividades é dividida pela mesma massa, por exemplo, um grama,
resulta uma atividade específica alta.
A meia vida e a massa possuem alguma espécie de relação?
Sim. Para visualizar este conceito, considere dois radionuclídeos o enxofre-35 e o fósforo-
32. O enxofre-35 e o fósforo-32 possuem meia vida de 87 e 14,3 dias, respectivamente.
Portanto, o fósforo-32 decai aproximadamente 6 vezes mais rápido que o enxofre-35.
Tomando por base a massa, um sexto (1/6) da massa de fósforo-32 é, essencialmente,
equivalente a um grama de enxofre-35, em termos de radioatividade.
Pode a meia vida de um elemento ser usada para distinguí-lo de um outro elemento?
Sim, na maioria dos casos pode ser usada. A identificação de um radionuclídeo pode ser
determinada por três fatores: meia vida, energia e tipo de decaimento. Uma vez que os
radionuclídeos possuem uma única meia vida, esta pode ser usada para propósitos de
identificação. Por exemplo, se uma amostra que contem um radionuclídeo desconhecido for
contada usando um detector de radiação apropriado, e a atividade observada reduzir a
metade da atividade inicial após 14 dias, o radionuclídeo provavelmente será o fósforo-32,
um emissor de partículas beta puro, decai somente por emissão beta, com uma meia vida de
14,3 dias.

Existe situação em que a meia vida de um elemento não será usada para distinguí-lo
de um outro elemento?
Sim. Alguns radionuclídeos possuem meias vidas muito próximas que podem complicar o
processo de identificação. Porém, nestes casos, as energias das radiações emitidas durante
o processo de decaimento serão diferentes e poderão ser usadas para estabelecer a
identificação dos radionuclídeos.

Como o conceito de meia vida pode ser usado para determinar a idade de materiais
orgânicos?
A datação radiométrica é uma técnica muito usada que faz uso da meia vida dos elementos
radioativos como meio para estimar a idade de vários materiais. São usados vários
procedimentos. Naturalmente o mais comum é a datação por meio do carbono radioativo.
No inicio do século 19, somente uma escala relativa de tempo versus uma escala absoluta
podia ser usada pelos geologistas. Não podiam determinar o valor absoluto da idade de uma
rocha ou de um fóssil porque não tinham meios para determinar o tempo transcorrido desde
a sua existência. Então, em 1905, menos de dez anos após a descoberta da radioatividade
por Henri Becquerel, foi introduzida a datação radiométrica, empregando o princípio do
decaimento radioativo para medir a idade das rochas e minerais.
A datação radiométrica funciona para o caso dos elementos radioativos como um relógio
geológico. Uma vez que cada elemento decai com sua própria taxa característica, os
geologistas podem estimar o intervalo de tempo que o decaimento vem ocorrendo pela
medida da quantidade da matriz radioativa existente em relação à quantidade dos elementos
filhos estáveis. De um outro modo, a razão entre o pai e filhos pode indicar-nos o número de
meias vidas, que por sua vez, pode ser usado para encontrar a idade em anos.
Como funciona o processo de datação com o carbono radioativo?
O carbono-14, um isótopo radioativo do carbono, é produzido naturalmente na atmosfera
superior através do bombardeamento do nitrogênio-14 pelos raios cósmicos. O carbono-14
é rapidamente oxidado pelo gás dióxido de carbono que é absorvido e usado pelas plantas,
sendo, portanto, introduzido na cadeia alimentar.
A datação pelo carbono radioativo considera que a quantidade de carbono-14 encontra-se
em equilíbrio numa concentração no carbono dos materiais biológicos vivos. A razão média
de carbono-14 no corpo em relação ao carbono estável, carbono-12, permanece constante.
Quando uma planta ou animal morre, cessa o processo de respiração, alimentação e
absorção do carbono e, portanto, do carbono-14. Assim, a razão carbono-14 / carbono-12
não se encontra mais em equilíbrio. O carbono-14 começa a decair para nitrogênio-14,
resultando na diminuição da concentração de carbono-14 em base a sua meia vida, redução
à metade após 5730 anos. Uma vez que a taxa de decaimento é conhecida, a concentração,
atividade específica do carbono-14, contida no material orgânico pode ser medida e usada
para calcular a data em que a planta ou animal morreu.

Porque os radionuclídeos de meia vida curta são usados frequentemente em
aplicações médicas?
Os procedimentos médicos são idealizados para prestar ajuda aos pacientes. Quando um
procedimento é realizado fazendo uso da radioatividade, a sua vantagem e importância, sob
o ponto de vista da saúde, implica em usar radionuclídeos que satisfaçam o objetivo
diagnóstico ou do tratamento desejado e assim sofram decaimento antes que exponha o
paciente a quantidades de radiação desnecessárias.
Os radionuclídeos tais como o tecnécio-99m, com uma meia vida de 6 horas, são usados
rotineiramente em mapeamento de ossos porque o objetivo médico é alcançado com uma
pequena quantidade de material radioativo e muito rapidamente. Um outro exemplo é o
tratamento de disfunções da tireóide com iodo-131 com uma meia vida de 8 dias.
Existem radionuclideos de meia vida longa sendo usados em aplicações médicas?
Sim, é o caso do plutônio-239 utilizado em marcapassos cardíacos, com uma meia vida de
87,7 anos. A meia vida deve ser suficientemente longa, pois para o implante é necessário
fazer uma intervenção cirúrgica.
Meia vida biológica e meia vida física são conceitos iguais?
Comparando com a meia vida física, a meia vida biológica é a medida do tempo necessária
para que a metade da radioatividade seja eliminada do corpo por processos biológicos, por
exemplo, pela excreção.
A meia vida física do césio-137 é aproximadamente 30 anos quando fora do corpo. Quando
dentro do corpo, o césio-137 possui uma meia vida biológica de 70 dias. Isto indica que o
processo biológico acelera a taxa de eliminação associada com o radionuclídeo em
comparação à meia vida física. Metade da radioatividade será eliminada em 70 dias.

O que é meia vida efetiva?
Se a radioatividade encontra-se no corpo, o decaimento do radionuclídeo ocorrerá tanto
pelo principio físico como biológico. A meia vida efetiva é a medida da influência combinada
destas duas meias vidas. Por exemplo, no caso do césio-137, as meias vidas física e
biológica são 30 anos e 70 dias, respectivamente. A meia vida efetiva neste exemplo é um
pouco menor que 70 dias. É importante notar que a meia vida efetiva encontra-se sempre
próxima da componente menor entre as meias vidas.
MEDIDA DA RADIOATIVIDADE
Como medimos a radioatividade?
Assim como em outros materiais que comumente necessitamos realizar medidas, não
podemos pesar a radioatividade ou coleta-la em uma caixa, assim como não podemos pesar
ou coletar a luz do sol em uma caixa. Porém, podemos medi-la indiretamente fazendo uso
dos efeitos causados por ela. Ao contrário da luz solar que podemos ver, a radiação nuclear
invisível produz um efeito elétrico em materiais pelos quais ela passa. Se medirmos o efeito
elétrico, podemos determinar quanta radiação passou através do material. Este meio é o
principio operacional básico para a medida da radioatividade.
Existem instrumentos para medida da radioatividade?
O método definitivo para verificar a presença da radioatividade é fazer medidas com um
instrumento adequado, empregando procedimentos adequados. Alguns tipos de radiação
são difíceis de serem detectados em condições típicas de campo. Além disso, diferentes
instrumentos são sensíveis a diferentes tipos de radiação. Não existe um instrumento
universal que trabalha em todas as circunstâncias. Além do mais, a contribuição da

adiação de ocorrência natural deve ser considerada quando for determinar a existência de
radioatividade.
Qual é a base utilizada para detectar a radiação usando instrumentos?
Os princípios de ionização e excitação são os processos de interação fundamentais que
proporcionam a base para a operação dos instrumentos de detecção da radiação.
O que é ionização?
Ionização é o processo onde a radiação possui energia suficiente para arrancar elétrons do
átomo. O processo de ionização resulta na formação de um elétron livre e um átomo
residual positivo com falta de um elétron orbital. A radiação que é capaz de iniciar o
processo de ionização é conhecida como radiação ionizante. Exemplos deste tipo de
radiação incluem as partículas radioativas, com massa, tais como partículas alfa e beta; e as
radiações fotônicas, energia pura, tais como a radiação gama e X. Os nêutrons e prótons
são exemplos adicionais de radiações ionizantes.

O que é excitação?
A excitação está relacionada com o processo onde a radiação não possui energia suficiente
para arrancar elétrons dos átomos, porém excita-os ou promove-os para um estado
energético superior dentro do átomo. Os elétrons não são removidos fisicamente do átomo.
Uma vez excitado, os elétrons retornarão para o estado fundamental ou original, emitindo a
energia associada com esta transição na forma de radiação X.
Existem categorias de instrumentos para detecção da radiação?
Sim. Os instrumentos usados para o propósito de detecção da presença da radiação
ionizante podem ser incluídos em várias categorias. Uma maneira de distinguí-los é verificar
se utiliza um gás ou um sólido como meio de detecção.

O que são detectores enchidos com gás?
Os contadores geiger müller, proporcionais, e câmaras de ionização são exemplos de
detectores a gás.
Cada um destes três detectores comumente utilizados contém um fio central conhecido
como ânodo, que inicialmente porta uma carga positiva em relação à parede externa do
detector. Esta parede externa é conhecida como cátodo. O volume entre o fio e a parede
externa é cheio com um gás, que pode ser o ar ou uma mistura de gases, por exemplo,
argônio e metano. As partículas alfa e beta que entram no detector interagem com os
átomos do gás e arrancam elétrons do átomo, produzindo pares de íons primários. Os pares
de íons consistem de um elétron livre e um átomo carregado positivamente. O componente
elétron do par de íons será atraído pelo ânodo, fio central. A componente positiva do par de
íons será conduzida na direção da parede externa.
A interação da radiação gama ocorrerá, primeiramente, mais provável com a parede externa,
cátodo, ao invés de ocorrer no gás. Devido ao fato da radiação gama não possuir carga é

mais provável que interaja ou ioniza átomos contendo muitos elétrons tal como num sólido,
ao invés de um gás onde os átomos não estão espaçados próximos uns dos outros. Estas
interações arrancarão elétrons da parede, os elétrons, como são partículas carregadas, irão
ionizar o gás.
O que são detectores sólidos?
O iodeto de sódio (NaI); o sulfeto de zinco (ZnS); e cintiladores plásticos são exemplos de
instrumentos com meio de detecção sólido. Os detectores de iodeto de sódio e sulfeto de
zinco são sólidos cristalinos inorgânicos que respondem a radiação gama e alfa,
respectivamente, produzindo lampejos de luz. Por isso, é que são chamados de cintiladores.
O termo inorgânico refere-se ao fato de que não possui nenhum átomo de carbono em sua
estrutura molecular. Os detectores plásticos orgânicos, que também operam pelo principio
de cintilação, são usados principalmente para detecção das partículas beta. Os detectores
orgânicos e inorgânicos, freqüentemente, são combinados para detectar múltiplos tipos de
radiação. Para cada um destes três tipos de cintiladores, a quantidade de luz que a radiação
cria no detector é convertida em um sinal eletrônico e uma leitura correspondente num
medidor de taxa ou escalímetro para propósitos de registro.
O que é um detector geiger müller?
O detector geiger müller é um detector operado com uma tensão relativamente alta de tal
modo que a ionização na região do detector cria um pulso eletrônico grande e facilmente
detectável. O tamanho do pulso é essencialmente o mesmo independente do número de
elétrons inicialmente ionizado no gás.
Os detectores geiger müller são usados como instrumentos de detecção da radiação, são
usados principalmente para determinar a presença da radiação, ao invés de identificar o
radionuclídeo e quanta radioatividade está presente. São mais comumente utilizados para
detectar níveis de contaminação radioativa.
Existem três tipos de detectores geiger müller: o detector de janela na ponta, o detector
panqueca, e o detector parede lateral.
O detector janela na ponta usa uma parede fina no final do tubo para possibilitar a entrada
da radiação alfa e beta sem absorvê-las. Este detector também mede radiação gama e X.

O detector panqueca, também conhecido como detector de varredura, é similar a um janela
na ponta, com uma janela fina de diâmetro suficientemente grande para medir uma área
grande, encontrado nos monitores para monitoração de contaminação pessoal e de
superfície.
Os detectores de parede lateral detectam radiação beta, gama e X fazendo uso de uma
parede externa de alumínio ou aço inox recortado em forma de grelha giratória para expor o
detector. Na configuração de janela aberta, mede radiação beta, gama e X acima de uma
certa energia; com a janela fechada detecta somente radiação gama e X.

Quais são as vantagens e limitações do detector geiger müller?
Os detectores geiger müller são instrumentos rígidos úteis para serem empregados em
trabalhos de campo. São de fácil operação e são apresentados em uma variedade de
formas. São portáteis e leves, e são baratos. Respondem rapidamente á radiação e são
sensíveis a níveis de radiação relativamente baixos. Podem detectar uma grande variedade
de radiações, partículas alfa e beta e radiação gama e X. Freqüentemente, são usados para
monitoração da contaminação em equipamentos e pessoas e para realizar teste de
vazamento, e podem ser modificados para medir exposição, porém para condições
conhecidas.
Os detectores geiger müller são dispositivos usados principalmente para propósitos de
detecção e não de medida. Devem ser conservados com a face para baixo para evitar
perfurar a janela fina. Não podem discriminar os tipos de radiação e as energias das
radiações. A radiação alfa e beta pode ser auto absorvida nas paredes do detector,
apresentam uma baixa eficiência para a radiação gama, e possuem uma alta dependência
energética. É calibrado para ler a taxa de dose verdadeira para uma fonte específica, mas
será válida somente para outras fontes idênticas. O contador geiger müller não reproduz as
condições para as quais a unidade de exposição foi definida.
O contador geiger müller apresenta perda de informação devido ao seu tempo de resolução
em campos intensos de radiação.
O que é um contador proporcional?
O contador proporcional é um detector a gás operado numa tensão tal que o pulso
eletrônico gerado é amplificado e é proporcional à quantidade de ionização criada na sonda.
Permite fazer a discriminação dos pulsos indesejáveis. Pode ser usado para detectar
radiação alfa na presença de radiação beta ou gama.
São usados principalmente para detecção da radiação. Devido a sua habilidade para
detectar radiação alfa e beta, os contadores proporcionais, freqüentemente, são usados
para monitoração da contaminação.

Quais são os tipos mais comuns de contadores proporcionais?
Os tipos mais comuns são o contador proporcional a ar e o detector fluxo de gás. Um
detector proporcional a ar é idealizado para contar radiação alfa e usa como gás de
contagem o ar. Um detector fluxo de gás é idealizado para detectar radiação alfa e beta. È
usada uma variedade de gás de contagem para proporcionar um fluxo de gás lento na
sonda.
Quais são as vantagens e desvantagens de se usar um contador proporcional?
Os contadores proporcionais possuem uma série de vantagens, são versáteis podendo ser
usados para uma variedade de aplicações. São encontrados sob vários formatos e
tamanhos, são bastante sensíveis. O tamanho do pulso eletrônico é proporcional ao número
inicial de pares de íons. Podem detectar vários tipos de radiação, radiação alfa, beta, gama,
X e nêutrons. Também podem distinguir os vários tipos de radiação em base ao formato dos

pulsos gerados. Possuem um fundo natural para radiação alfa baixo, da ordem de zero
contagem por minuto. Exibe um tempo morto praticamente nulo, possibilitando realizar
contagens em campos intensos de radiação.
Como desvantagens, requer uma fonte de tensão estável devido a manutenção da
amplificação no gás. São mais caros que os contadores geiger müller. Requer mais
manutenção e maior treinamento ao usuário. Sofrem interferência das condições ambientais
tais como calor, umidade. Apresenta baixa eficiência para radiação X e gama de alta energia.
O gás de enchimento apresenta características perigosas, por exemplo, o propano. Antes de
colocar em funcionamento alguns detectores proporcionais devem ser purgados.
O que é uma câmara de ionização?
Uma câmara de ionização é um detector a gás operado numa tensão tal que todas as cargas
produzidas pela radiação ionizante será coletada porém sem nenhuma amplificação no
sinal. Por causa disto, o sinal produzido na câmara é muito pequeno e exige uma
amplificação externa. O instrumento mede a quantidade verdadeira das cargas produzidas
no ar, sendo, portanto, um instrumento ideal para medida da taxa de exposição.
A câmara de ionização é usada para medir a taxa de exposição de radiação gama e X. Estes
dispositivos são calibrados para leituras em unidade de R/h, mR/h, ou µR/h.
A câmara de ionização é um dispositivo de medida ao contrario dos contadores geiger
müller e proporcional que são dispositivos que simplesmente detectam a presença da
radiação, leitura em cpm. As câmaras de ionização medem e quantificam os níveis de
radiação. São extremamente úteis para medir um intervalo amplo de taxas de exposição.
Quais são os tipos mais comuns de câmaras de ionização?
São as câmaras portáteis utilizadas para propósitos de monitoração. Também existem
câmaras de ionização de bolso para monitoração individual.

Quais são vantagens e desvantagens das câmaras de ionização?
As vantagens incluem a capacidade para medir taxas de exposição num intervalo bastante
amplo; uma resposta plana acima dos 100 keV; e a habilidade de detectar radiação alfa e
beta com um desenho e calibração adequado.
Apresenta como desvantagem um tempo de resposta muito baixo que requer observação
cuidadosa para obtenção da leitura máxima. Geralmente são insensíveis a baixas taxas de
doses. São sensíveis à temperatura, pressão e umidade.
O que é um detector cintilador?
Um detector cintilador é um dispositivo que emite luz quando a radiação interage com o
detector. A luz é convertida em um sinal elétrico e registrada num dispositivo de leitura. A
quantidade de luz é proporcional à quantidade de energia depositada, permitindo a
discriminação de energia se necessário.
São usados para várias aplicações inclusive em: espectrometria da radiação gama,
aplicações ambientais, monitorações radiológicas, medicina nuclear, contagem de corpo
inteiro, inspeções geológicas, detecção e localização de fontes de baixa atividade, e
monitoração da contaminação.

O que é um detector cintilador de sulfeto de zinco?
O detector de sulfeto de zinco é um instrumento idealizado para detectar radiação alfa em
presença de outros tipos de radiação, por meio da discriminação de energia. Uma cobertura
delgada de sulfeto de zinco, fósforo, é colocada atrás de uma janela bastante fina. As
partículas alfa penetram a janela e interagem com o fósforo, produzindo lampejos de luz. As
radiações beta e gama passam pelo fósforo sem interagir com ele, portanto, não são
detectadas.
O que é um detector cintilador de iodeto de sódio?
O detector cintilador de iodeto de sódio é um instrumento idealizado para detectar baixos
níveis de radiação gama e X. Estes detectores apresentam leitura em cpm, porém com
calibração própria e dentro do limite de energia, podem ser usados para medir baixas taxas
de exposição. Um detector de iodeto de sódio é um vidro óptico sólido com um
encamisamento externo. A espessura da camisa não permite que as radiações alfa e beta
sejam detectadas.
O que é um detector cintilador plástico?
São detectores feitos de material cintilador orgânico que é dissolvido num solvente e,
subseqüentemente polimerizado. Por causa da facilidade com que podem ser modelados e
fabricados, são extremamente úteis. Dependendo do material e da maneira que são
encamisados, os cintiladores plásticos podem ser usados para detectar radiação alfa, beta,
gama e nêutrons.

Quais são as vantagens e desvantagens de utilizar um detector cintilador?
O número de vantagens é muito grande. Por exemplo, por poderem detectar vários tipos de
radiação possuem uma variedade de aplicações. Geralmente, são apresentados como
detectores portáteis, possuem uma baixa radiação de fundo para radiação alfa, possuem um
tempo de resposta rápido, e possuem um tempo morto muito pequeno.
As desvantagens incluem o fato de que são muito sensíveis a luz. Possuem uma alta
radiação de fundo para o iodeto de sódio e cintiladores plásticos. São dispositivos
dependentes da energia. O cristal de iodeto de sódio é afetado por impactos, temperatura e
umidade. O cintilador de sulfeto de zinco apresenta fragilidade quanto a sua janela que é
sujeita a perfuração. Todos os cintiladores podem ser afetados por campos magnéticos,
contém um tubo fotomultiplicador que é bastante frágil, requer uma fonte de tensão
bastante regulável, representam perigo de descarga elétrica, e apresentam degradação
operacional com o passar do tempo.
Existe um dispositivo único para detectar a radioatividade?
Para evitar um falso sentido de segurança por meio dos resultados medidos, os indivíduos
que utilizam um instrumento para detecção da radiação ou que realizam monitorações
deverá sempre fazer o seguinte:
determinar o tipo de fonte de radiação que se encontra no local de medida;
estabelecer quais taxas de exposição são atribuídas à operação e ao trabalhador;
determinar a intensidade da radiação de fundo no local;
desenvolver um procedimento de medida para realizar a detecção da radiação
nos valores de interesse;
estar seguro de que o detector foi calibrado para a radiação de interesse;
verificar rotineiramente as condições do equipamento.
Se qualquer um destes passos for suprimido, o resultado da medida não deverá ser
considerado confiável.
CARACTERÍSTICAS DOS INSTRUMENTOS
Contador proporcional a ar.
Tipo de radiação medida – Alfa
Unidades de medida – contagens por minuto, cpm.
Uso principal – monitoração da contaminação por radiação alfa
Resposta típica a radiação de fundo – próximo de zero
Vantagens – detecta somente radiação alfa; detetor leve; não necessita nenhum gás de
contagem especial.
Desvantagens – sensível a umidade; requer muita manutenção.

Contador proporcional fluxo de gás.
Tipo de radiação medida – Alfa, beta
Unidades de medida – contagens por minuto, cpm.
Uso principal – monitoração da contaminação por radiação alfa
Resposta típica a radiação de fundo – próximo de zero
Vantagens – detecta primeiramente a radiação alfa, possui sensibilidade para radiação
beta; o gás de contagem é fácil de ser obtido; insensível a umidade; pode ser usado na
presença de campos de radiação gama; a eficiência para radiação alfa e beta é da ordem
de 40%.
Desvantagens – relativamente pesado; gás de contagem inflamável; requer muita
manutenção.
Contador geiger müller – janela na ponta e panqueca.
Tipo de radiação medida – Alfa, beta, gama e X
Unidades de medida – contagens por minuto, cpm.
Uso principal – monitoração pessoal e monitoração da contaminação
Resposta típica a radiação de fundo – aproximadamente 100 cpm
Vantagens – barato; simples e confiável; resposta rápida; sensível a muitos tipos de
contaminação.
Desvantagens – apresenta tempo morto grande, perda de contagem para altas taxas de
contagem; não detecta radiação alfa < 4 MeV e radiação beta < 70 keV; é dependente
com a energia.
Contador geiger müller – janela lateral.
Tipo de radiação medida – beta, gama e X
Unidades de medida – contagens por minuto, cpm.
Uso principal – monitoração pessoal e de área e monitoração da contaminação
Resposta típica a radiação de fundo – aproximadamente 100 cpm
Vantagens – barato; simples e confiável; resposta rápida; fácil de ser ajustado para
responder a somente radiação gama e X.
Desvantagens – apresenta tempo morto grande, perda de contagem para altas taxas de
contagem; não detecta radiação alfa e radiação beta < 200 keV; é dependente com a
energia.
Câmara de ionização
Tipo de radiação medida – gama e X
Unidades de medida – mR/h, R/h, mrad/h, mGy/h.

Uso principal – avaliação das condições radiológicas
Resposta típica a radiação de fundo – 10 a 100 µR/h
Vantagens – mede diretamente a taxa de exposição; apresenta pouco ou nenhum tempo
morto; pode medir taxas elevadas.
Desvantagens – tempo de resposta lento; sensível a temperatura, pressão e umidade;
para configuração convencional é insensível a radiação particulada.
Medidores de dose para nêutrons.
Tipo de radiação medida – nêutron
Unidades de medida – mrem/h, mSv/h.
Uso principal – monitoração
Resposta típica a radiação de fundo – poucos mrem/h
Vantagens – pode proporcionar informação sobre dose equivalente ao tecido;
empregando moderador de diâmetro variado pode fornecer informação sobre o
espectro; certos detetores, contador BF3, são insensíveis a radiação gama até 500 R/h.
Desvantagens – volumoso; frágil; dependente com a energia.
Cintilador plástico.
Tipo de radiação medida – Alfa, beta, gama e nêutron
Unidades de medida – contagens por minuto, cpm.
Uso principal – monitoração da contaminação
Resposta típica a radiação de fundo – 1 cpm para radiação beta
Vantagens – eficiência para radiação beta de 40%.
Desvantagens – sensibilidade a radiação gama muito pobre; seletividade isotópica
muito pobre; muito caro.
Cintilador iodeto de sódio.
Tipo de radiação medida – gama e X
Unidades de medida – contagens por minuto, cpm; ou µR/h com calibração especial.
Uso principal – monitoração ambiental
Resposta típica a radiação de fundo – acima de 1000 cpm
Vantagens – muito sensível na presença de radiação; resposta rápida.
Desvantagens – a detecção somente da radiação X; muito caro; alta radiação de fundo.
Cintilador sulfeto de zinco.
Tipo de radiação medida – alfa
Unidades de medida – contagens por minuto, cpm.
Uso principal – monitoração da contaminação alfa
Resposta típica a radiação de fundo – próximo de zero cpm

Vantagens – detecta radiação alfa em presença de radiação penetrante; leve; eficiência
para radiação alfa da ordem de 40%.
Desvantagens – janela frágil; detetor sensível a luz; muito caro.
RISCOS DE IRRADIAÇÃO
Como a radiação interage com a matéria?
A radiação interage com os átomos estáveis arrancando elétrons ou criando partículas
carregadas, chamadas íons.
Existem dois modos básicos de medida da interação da radiação. O primeiro modo é
determinar quanto existe de radioatividade, em bequerel, o que pode ajudar a prever
quantas interações irão ocorrer. O outro modo é medir realmente quanta radiação foi
absorvida pelo corpo ou material, em milisievert.

O que acontece com os íons?
Os íons podem recombinarem-se para formar um átomo neutro, podem dar origem a outros
íons, ou podem recombinarem-se com outros íons para formar um novo composto. Quando
ocorrer a segunda e terceira interação, outros átomos nas proximidades serão
desordenados. Este é o mecanismo básico dos efeitos das radiações sobre a saúde dos
seres vivos.
O que acontece se a ionização ocorrer num tecido vivo?
Em geral, resulta uma das duas coisas seguintes: primeiro a célula pode morrer, isto é
conhecido como efeito agudo; segundo a célula pode ser danificada. Se a célula danificada
for reparada, não existirá efeito. Se a célula não for reparada, porém, as funções da célula
não foram alteradas, continuará a não existir efeito. Porém, se o dano causado à célula
provocar uma disfunção, a célula sofre uma mutação. Algumas mutações podem dar origem
ao câncer.

O que acontece se um ser humano for exposto a muita radiação de uma só vez?
Dependendo do nível de exposição a pessoa padecerá das enfermidades conhecidas como
síndrome aguda da radiação. Na seqüência é fornecida uma descrição dos efeitos versus a
dose:
Menos de 250 mSv, não existem efeitos observáveis diretos. Existem variações em
algumas células que podem ser observadas com um microscópio em exposições acima
de 100 mSv.
De 250 mSv a 500 mSv, não ocorrerá sintomas, mas pode existir alterações na química
do sangue do indivíduo.
De 1 Gy a 3 Gy, são observadas algumas alterações físicas tais como avermelhamento
da pele e queda temporária de pelo, particularmente próximo do final do intervalo.
De 3 Gy a 10 Gy, o primeiro sintoma a manifestar-se é o vomito, e as células formadoras
de sangue perdem a sua habilidade para produzirem sangue. No limite superior deste
intervalo, geralmente, são necessários transplantes de medula óssea, e se não for
aplicado cuidados médicos, a condição pode ser fatal dentro de um mês após a
irradiação.
De 10 Gy a 50 Gy, existirá vomito, perda da produção sangüínea, e falha do sistema
gastro intestinal. Em geral, uma dose aguda desta intensidade é fatal dentro de duas
semanas.
Maior que 50 Gy, o sistema nervoso central apresentará falhas, e a morte poderá ocorrer
dentro de dias.
Para propósitos de comparação, a dose admissível máxima anual em situações de
exposição laboral à radiação ionizante é de 50 mSv.

O que acontece se um ser humano for exposto a radiação a longo prazo?
Ao mesmo tempo em que uma dose de 3 Gy, se recebida de uma só vez pode ser fatal, se
distribuída durante um período de meses ou anos pode não causar qualquer efeito. Isto
acontece porque o corpo humano tem um poder de reparação das células que sofrem
danos. O mecanismo de reparação é muito importante para a terapia com radiação nos
tratamentos de câncer.
Quais são os riscos associados com a exposição a radiação?
Geralmente, não são observados riscos ou efeitos provenientes de doses agudas ou
crônicas de 250 mSv. Porém, deve ser usado estudos estatísticos para prever a
probabilidade de efeitos a longo prazo, tais como o câncer. Infelizmente, existem
complicações, tais como a incidência natural de câncer e câncer causado por outros
agentes tais como o hábito de fumar, o que torna esta avaliação difícil.
A radioproteção, por muitos anos, vem supondo conservativamente que existe algum risco
associado com qualquer dose de radiação, independente de ser pequena ou não. O risco foi
suposto aumentar linearmente com a dose, quanto maior for a dose maior será o risco.
Baseado nesta suposição conservativa, o risco de morte por câncer resultante de uma dose
de radiação de 1 Gy é 5 em 10000 ou 0,0005.
Este fator 0,0005 representa um risco muito grande?
Quando comparado aos tipos de riscos que as pessoas estão expostas diariamente, este
risco é realmente muito pequeno. Por exemplo, apresentamos as seguintes probabilidades
de morte:
Câncer – 0,35
Veículos em rodovias – 0,25

Ataques cardíacos – 0,11
Quedas – 0,11
Eletrocutado – 0,10
Explosões – 0,04
Queda de avião – 0,03
Incêndio – 0,01
Porém um dos princípios fundamentais da radioproteção é que nenhuma dose de radiação é
aceita a menos que produza um benefício liquido correspondente com a dose.
Um outro princípio é que toda dose de radiação deve ser conservada ao menor valor
praticável. O processo de avaliação das doses mínimas é conhecido como ALARA.
A radiação apresenta benefícios?
Sim, o uso da radiação apresenta muitos benefícios. A radioatividade de maneira controlada
é usada, por exemplo, na esterilização de produtos farmacêuticos, na melhoria da qualidade
dos alimentos, nos processos industriais, na medicina, no estudo da poluição ambiental, na
agricultura, e na hidrologia. Usamos a radioatividade até mesmo em nossas casas, e
dependemos de muitos dispositivos que fazem uso da radiação de uma forma ou outra
quase que diariamente.
CONTROLE EXTERNO DA EXPOSIÇÃO.
Qual é o significado do termo exposição externa a radiação?
A exposição externa a radiação refere-se àquela dose causada por uma fonte que se
encontra fora do corpo.
Todos os tipos de radiação podem causar exposição externa a radiação?
Geralmente, as radiações fotônicas gama e X, e nêutrons, representam um perigo de
exposição externa a radiação. Dependendo de sua energia, a radiação beta pode oferecer
também um perigo de exposição externa a radiação. A radiação alfa não representa perigo
de exposição externa a radiação porque não pode penetrar a camada externa da pele.

Quais são os métodos de proteção para a exposição externa a radiação?
Existem várias maneiras de se proteger das fontes de exposição externa a radiação. Porém
os três conceitos mais importantes são o tempo, a distância e a blindagem.
Como o conceito tempo influencia na quantidade de radiação recebida?
O tempo gasto num campo de radiação é o método mais importante para a exposição
externa a uma fonte de radiação. Para aplicar este método, é importante saber que a
quantidade de radiação recebida por uma pessoa é diretamente proporcional ao tempo
gasto no campo de radiação. Isto significa se gastar de duas ou mais vezes tempo que uma
outra pessoa num campo de radiação, receberá duas ou mais vezes dose de radiação.
Portanto, para minimizar a quantidade de radiação recebida, o tempo gasto num campo de
radiação deverá ser mantido o menor possível.

Se você conhece a taxa de exposição numa certa área, como você poderia determinar
a dose total baseada no tempo?
Por exemplo, um instrumento de detecção da radiação registra em um ambiente uma dose
de 5 microsievert por hora. Se ficarmos neste local durante uma hora, receberemos uma
dose total de 5 microsievert. Porém, se ficarmos neste local durante duas horas
receberemos uma dose de 10 microsievert. Por outro lado se permanecermos no local por
somente meia hora a dose será de 2,5 microsievert.
Como o conceito distância influencia na quantidade de radiação recebida?
A distância é um outro método importante para a redução da dose. Uma maneira muito
comum e eficaz de reduzir a exposição é aumentar a distância entre a pessoa e a fonte de
radiação.

Em essência, a exposição reduz com o inverso do quadrado da distância desde a fonte de
radiação.
Como o conceito blindagem influencia na quantidade de radiação recebida?
Diferentes tipos de radiação podem ser parados ou bloqueados pelo uso de blindagem,
assim como o calor de um cadinho quente pode ser bloqueado usando uma luva de
amianto.
Quanta blindagem é necessária para reduzir ou elimar a exposição a radiação?
Depende do tipo e energia da radiação em questão.

Blindagem para partículas alfa.
As partículas alfa possuem energia da ordem de 4 a 8 milhões de elétron volts, ou MeV.
Porém, perdem energia muito rapidamente pelo processo de ionização. O alcance de uma
partícula alfa num tipo de material em particular é muito curto. Uma simples folha de papel
pode ser usada para eliminar por completo a exposição externa da maioria das radiações
alfa.
Blindagem para partículas beta.
As partículas beta perdem energia semelhante às partículas alfa, pelo processo de
ionização, porém, não produzem o mesmo grau de ionização que as radiações alfa.
Portanto, elas possuem um alcance maior que as partículas alfa em vários tipos de
materiais. De toda maneira, é muito fácil blindar ou bloquear a radiação beta. Para as
energias médias de radiação beta menores que um MeV, poucos centímetros de madeira ou
poucos milímetros de alumínio são suficientes para eliminar a exposição externa a radiação.

Blindagem para radiação gama.
Por não possuir carga, a radiação gama é muito mais difícil de ser blindada que as
partículas alfa e beta. O procedimento básico para blindar a radiação gama é otimizar a
espessura e densidade da blindagem de tal maneira que a intensidade do feixe seja reduzida
a um nível aceitável. Em outras palavras, uma camada muito mais delgada de chumbo ou
aço pode ser muito mais adequada que uma camada muito mais espessa de concreto ou
madeira.
Blindagem para nêutrons.
A blindagem de nêutrons é baseada na moderação ou termalização dos nêutrons até que a
sua energia seja reduzida o suficiente para permitir a sua captura por um átomo em sua
circunvizinhança. Vários materiais de blindagem são utilizados para este propósito, com os
mais comuns sendo a água e o concreto.

Qual é a relação existente entre a energia da radiação e seu alcance numa blindagem?
As radiações do tipo partícula carregada tais como a partícula alfa e beta atravessam
distâncias fixas em diferentes materiais, com a distância real dependendo de sua energia
em MeV. Quanto maior a energia, maior a distância percorrida pela radiação e maior a
espessura de blindagem para pará-las.
Porém, a blindagem para radiação gama e nêutrons é muito mais complexa. Na realidade, o
alcance destas radiações é indefinido. As distâncias percorridas por estas radiações podem
alcançar quilômetros antes de serem interrompidas.

Quais outros fatores devem ser considerados para redução da exposição externa a
radiação?
A quantidade de material radioativo em uma fonte também influência a intensidade de
exposição recebida. Se uma fonte possuir apenas a metade da quantidade de radioatividade
de uma outra fonte equivalente, somente metade da radiação será emitida. Portanto, a taxa
de exposição num certo local será somente a metade em relação à fonte de maior
intensidade.
Em geral, as fontes de radiação são projetadas para obter um certo propósito, portanto, a
redução da radioatividade não é um termo prático de ser empregado. Porém, se a fonte de
radiação não é mais necessária, uma boa prática é reduzir o número delas disponíveis no
local. Um exemplo prático é o caso da contaminação radioativa, é prudente reduzir a sua
quantidade ao menor valor praticável. Portanto, procedimentos de boas práticas é um item
muito importante para a redução da radioatividade e radiação.

MONITORAÇÃO DA IRRADIAÇÃO EXTERNA
Como uma pessoa pode ser exposta à radiação?
Um indivíduo pode ser exposto a radiação tanto por fontes de radiação internas ao corpo,
exposição interna, como por fontes de radiação externas ao corpo, exposição externa.
Como avaliamos a intensidade de uma exposição externa a radiação?
Uma maneira de avaliarmos a exposição externa é realizar a medida da taxa de exposição no
local de interesse e multiplicá-la pelo tempo gasto no local.

Um outro procedimento é fazer uso de dispositivos denominados dosímetros individuais.
É prática comum fazermos uso da dosimetria individual?
Sim, o uso do dosímetro individual é um dos mais importantes aspectos de um programa de
monitoração. Estes dispositivos não somente detectam, mas também medem a quantidade
de radiação. Permitem ao profissional de radioproteção não somente garantir que a pessoa
não está sendo exposta desnecessariamente, mas também demonstrar que os limites de
dose regulamentares não foram excedidos.
A quantidade de exposição externa a radiação recebida pode ser medida diretamente?
Não, a irradiação externa geralmente envolve uma quantidade derivada ou calculada, uma
vez que, a medida direta da dose absorvida ou energia cedida aos órgãos ou tecidos do
corpo com exatidão e precisão não é possível.

Quais são os componentes importantes de um programa de monitoração para
exposição externa a radiação?
Existem vários elementos importantes para um programa de monitoração da exposição
externa a radiação, todos os quais são necessários para sua operação com sucesso. Por
exemplo, o grupo que opera o programa deve ser muito bem treinado. Alem do mais, os
dispositivos de monitoração devem ser adequados para os campos de radiação existentes
no local, e devem ser determinados parâmetros tais como duração de deslocamento,
posição do corpo no campo, para garantir que o resultado da exposição seja representativo
do valor real. Os registros associados com as medidas e a sua interpretação são muito
valiosos, o que não é encontrado por escrito não foi medido.
Quais são os dispositivos de medida e como trabalham?
Os dispositivos de monitoração individual, são dispositivos idealizados para serem
portados ou carregados no corpo de um indivíduo para o propósito da medida da exposição
recebida por ele.
Um dos tipos mais populares de dispositivos de monitoração contem pequenos cristais
denominados dosímetros termoluminescentes, DTL. Um outro tipo é a película fotográfica
usada pelo dentista para radiografia dentária denominado dosímetro fotográfico. Ambos os
métodos requer um tipo de processamento antes de disponibilizar os dados referentes a
dose recebida.

Existem pequenos instrumentos que apresentam leitura direta da dose acumulada por uma
pessoa durante o exercício de uma tarefa. Estes dispositivos também podem apresentar
sinal sonoro quando exceder a um certo nível de radiação.
Um dosímetro individual pode ser passado para uma outra pessoa durante o mesmo
período de monitoração?
Não. O dispositivo de monitoração pessoal é de uso pessoal e intransferível. A dose
registrada pelo instrumento não pode ser subtraída durante o período que uma pessoa o
utilizou.
Como um dosímetro termoluminescente opera?
Um dosímetro termoluminescente pode conter uma variedade de materiais dosimétricos.
Quando estes materiais são expostos a radiação, a energia absorvida é aprisionada e detida
indefinidamente. Quando o material é aquecido, posteriormente a irradiação, num
dispositivo conhecido como leitor de DTL a energia aprisionada é liberada na forma de luz,
luminescência. A quantidade de luz observada é relacionada com a dose de radiação.

Qual é a vantagem de se usar um DTL para propósitos de monitoração da radiação?
O fato de que a energia de radiação absorvida é aprisionada indefinidamente é uma
vantagem muito importante porque o usuário poderá decidir quando o DTL será lido e o
resultado informado. Não é comum esperar mais que um mês para realizar a leitura do DTL
após a irradiação. Uma outra vantagem é que o DTL é apresentado em vários tamanhos,
formas e materiais. Estes dosímetros são pequenos, leves, fáceis de manusear, e podem ser
portados confortavelmente pelo indivíduo. São utilizados para medir doses desde poucos
microsievert a milhares de sievert; também são utilizados na monitoração ambiental.
O que é um dosímetro fotográfico?
O dosímetro fotográfico é um monitor da radiação externa muito utilizado a 100 anos. Este
dispositivo consiste de uma película fotográfica similar àquela utilizada em máquinas
fotográficas. Quando o filme é exposto a radiação, ele enegrece, assim como quando é
exposto a luz visível. O grau de enegrecimento é proporcional à quantidade de radiação. Em
outras palavras, o enegrecimento do filme será maior quanto maior for a exposição a
radiação.
Como é determinado o grau de enegrecimento no filme?
O grau de enegrecimento é determinado usando um dispositivo conhecido como
densitômetro. Esta máquina compara a quantidade de luz que passa através do filme
utilizado pelo usuário contra um filme previamente irradiado com uma dose conhecida.
Qual é a vantagem de se usar o filme fotográfico para propósitos de monitoração da
radiação externa?
O filme pode ser lido muitas vezes e os valores podem ser reconfirmados quantas vezes
queira. A informação contida no filme não é destruída no processo de leitura. Uma outra
vantagem é que o tipo e energia da radiação a que o filme foi exposto podem ser
determinados. São dispositivos pequenos, leves, fáceis de serem manuseados e
confortáveis de serem utilizados.
Como operam os dosímetros de alerta?
Um dosímetro de alerta contém um pequeno detetor geiger müller em um dispositivo
eletrônico.
Geralmente o dispositivo eletrônico provoca uma série de pios quando o detector responde
a radiação. Se calibrado adequadamente, o número de pios pode ser equivalente a uma

quantidade conhecida de radiação. São utilizados para alertar o indivíduo que existe níveis
de radiação excedendo a um valor pré-determinado.
Qual é a desvantagem de se usar um dosímetro de alerta para propósitos de
monitoração da radiação?
Estes dosímetros criam um falso sentido de segurança para os trabalhadores quando
funcionam inadequadamente. Um dosímetro que sofreu uma queda, ou com baterias fracas,
ou usado de maneira incorreta de tal modo que o sensor não possa sentir a presença da
radiação, apresenta esta sensação de falsa segurança. Um dosímetro de alerta nunca deve
substituir o dosímetro comprobatório ou os instrumentos de avaliação necessários para o
local de trabalho.
O que é um dosímetro de leitura direta?
Um dosímetro leitura direta, ou caneta dosimétrica, é um pequeno instrumento cheio de ar.
Opera com o principio da ionização do ar pela radiação, e é capaz de responder a radiação
fotônica e a radiação beta de alta energia. Também podem ser utilizados para medir
nêutrons.
Contém uma fibra de quartzo fixa e uma móvel. Quando utilizado, uma carga elétrica é
estabelecida nas fibras. Por possuírem cargas similares as duas fibras se repelem. Quando
a radiação entra na câmara e ioniza o ar, as cargas existentes nas fibras são neutralizadas, e
elas se aproximam uma da outra. O grau de movimento das fibras é proporcional a
quantidade de radiação recebida, e pode ser visto através de um observador ocular no final
do dispositivo.
Porque deve ser estabelecido um programa de monitoração da radiação individual?
Os programas de monitoração individual são idealizados e conduzidos por várias razões.
Entre elas encontram-se: a proteção da saúde dos indivíduos; a identificação da maneira
incorreta de trabalho; a detecção de alterações nas condições radiológicas; a verificação da
eficácia dos controles de engenharia e processo; a observação do principio ALARA; a
demonstração de concordância com as exigências regulatórias; e a conservação dos
registros adequados.
Quando a monitoração individual é necessária sob o ponto de vista legal?
Sob o ponto de vista legal a monitoração individual é necessária em certas circunstâncias,
geralmente quando um indivíduo apresenta potencial para receber uma dose superior a 10%
dos valores de dose estabelecidos como limite ocupacional.

Quais tipos de registros devem ser conservados?
Os registros das medidas das doses individuais; a documentação das exposições
ocupacionais recebidas durante os anos de trabalho; os dados necessários para estudos
futuros; os resultados das monitorações do local de trabalho; os cálculos usados para
determinar a exposição ocupacional individual; resultados das calibrações; registro dos
treinamentos; resultados das auditorias internas; e declarações de gravidez em
trabalhadoras; devem ser conservados pelo tempo estabelecido pela autoridade regulatória.
MONITORAÇÃO DA IRRADIAÇÃO INTERNA
Como a radioatividade entra no corpo?
Uma vez que a radioatividade faz parte do nosso mundo ela esta em contato com o interior
do nosso corpo o tempo inteiro. Uma forma de entrada é a inalação, onde o material que se
encontra suspenso no ar é respirado pelos pulmões. O material radioativo se encontra no ar
na forma de pó e poeira. Aquecimento, ventilação, e movimento físico servem para aumentar
as concentrações de sujeira no ar nas áreas contaminadas.

Uma outra forma é pela ingestão, quando o material radioativo é conduzido pela boca e
subseqüentemente entra no trato digestivo. A ingestão ocorre quando as pessoas comem,
fumam, ou bebem em áreas contaminadas ou com luvas contaminadas.
Uma outra forma é a entrada através de ferimentos ou absorção pela pele. Porém a absorção
é possível somente para poucos elementos.
Existem limites para a quantidade de radioatividade que pode entrar no corpo?
Sim, assim como existem limites para a irradiação externa também existem limites para a
quantidade de material radioativo que pode ser introduzida no corpo como resultado de uma
atividade laboral. Estes limites, que se encontram acima dos valores de incorporação
diários em virtude da radiação natural presente no nosso dia a dia, são conhecidos como
limite de incorporação anual, LIA.
Como sabemos se o LIA foi excedido?
Existem basicamente dois métodos padrões para medida da incorporação de radioatividade.
Estes são: a bioanálise direta, contagem de corpo inteiro; e a bioanálise indireta, análise de
excretas.

O que é a contagem de corpo inteiro?
A contagem de corpo inteiro é um termo coloquial para a medida da radiação penetrante
emitida pelo material radioativo que se encontra presente no corpo. Este método de
bioanálise pode ser usado para determinar a quantidade de radioatividade presente no
corpo no momento da medida, mas não pode determinar diretamente a quantidade que
estava presente num momento passado. Esta quantidade deve ser calculada pela medida do
conteúdo no corpo do material específico, seguida pela aplicação de modelos matemáticos
que descrevem o comportamento deste material no corpo.
O que é a bionálise indireta?
A bionálise indireta, ou análise de excretas, esta relacionada com a identificação e
quantificação dos materiais radioativos que são excretados ou removidos do corpo. O
procedimento de bioanálise indireta é usado rotineiramente em trabalhos de radioproteção
para monitorar as pessoas quanto a uma possível incorporação acidental de material
radioativo.
Após a ocorrência de uma incorporação por inalação ou ingestão, uma parte do material
radioativo será absorvida no fluxo sangüíneo e será depositada nos vários órgãos ou
tecidos do corpo ou será excretada pelo corpo. Portanto, pela análise das excretas das
pessoas, pode ser dada uma indicação se ocorreu ou não uma incorporação de material
radioativo.

Exemplos de excretas que podem ser usados para bionálise indireta incluem a urina, fezes,
tecidos, sangue, muco nasal, cabelos, dentes, saliva, suor, e ar. Porém, para a maioria dos
programas de monitoração rotineiros da exposição interna a radiação, a metodologia
escolhida é a bionálise de urina, ou urinálise.
A urinálise é um método sensível?
Sim, com o passar do tempo o corpo começa a excretar o material radioativo retido pelos
vários órgãos, e procedimentos padronizados de bioanálise indireta podem detectar a
presença de pequenas quantidades de radionuclídeos que não é possível por meio de
técnicas de contagem padrão de corpo inteiro. Esta diferença na capacidade de detecção
torna mais evidente quando são envolvidos materiais radioativos insolúveis.
Os procedimentos de urinálises são específicos para o tipo e forma de radioatividade sendo
usada no local de trabalho. Em geral, porém, uma ou mais amostras são coletadas em
garrafas, a garrafa é fechada, e a amostra é remetida para o laboratório que realiza a análise
do radionuclídeo.
Um laboratório radiotoxicológico não possui capacidade para realizar os tipos de
procedimentos médicos ou laboratoriais comuns. Os equipamentos são capazes de isolar e
detectar somente os átomos radioativos.
Como uma amostra pode ser analisada?
Um método comum é colocar a amostra diretamente num detector de radiação que
encontra-se conectado a um analisador baseado em técnicas de computador. Este método
simples é bastante sensível e não requer qualquer preparação da amostra além da medida
total do volume presente na amostra. Outros métodos, geralmente, exigem o processamento
da amostra, mistura com algum produto químico, solidificação em uma matriz que extrai o
material radioativo e posteriormente medida.

TRANSPORTE DE MATERIAL RADIOATIVO
O que você sabe sob o transporte de material radioativo?
Uma das classes de materiais perigosos que são transportados por nosso território
diariamente é a classe de materiais radioativos.
O transporte de materiais radioativos não é uma tarefa simples, e equívocos podem
conduzir a situações negativas.
O material radioativo é usado para vários propósitos, incluindo diagnóstico e terapia
médica, exploração de petróleo, teste de materiais, produção de artefatos nucleares,
produção de energia elétrica, produtos de consumo, e muitas outras aplicações. Para obter
vantagem de seus usos benéficos, e para dispô-los quando necessário, o material radioativo
deve por necessidade ser transportado para o local de interesse.
O transporte de material radioativo possui implicações regulamentares?
O material radioativo não pode ser transportado sem adesão própria às normas de
transporte. Para ter uma idéia da importância que um embalado de material representa no
transporte, cada violação dos regulamentos pode ser bastante custoso ao embarcador.
Os regulamentos são importantes por uma série de razões, sendo que a principal envolve o
conceito de segurança. A segurança é obtida pela eficiente contenção do material
radioativo, controle da radiação emitida pelo embalado, prevenção de criticalidade para os
materiais físseis, e adequada dissipação de calor gerado dentro do embalado.
Quais organizações internacionais regulamentam o transporte de material radioativo?
Várias organizações internacionais estão envolvidas no transporte de materiais radioativos.
O Organismo Internacional de Energia Atômica, IAEA, fornece as bases principais para
preenchimento das responsabilidades; porém, outras organizações criadas recentemente

incluem a Organização Internacional de Aviação Civil, ICAO; a Associação Internacional de
Transporte Aéreo, IATA; e a Organização Internacional Marítima, IMO. A ICAO e IATA
regulamentam o transporte de material radioativo por via aérea, enquanto que a IMO
regulamenta o transporte por via marítima.
Como comparar os regulamentos sobre transporte de material radioativo da CNEN
com os regulamentos do IAEA?
Os regulamentos estabelecidos pela CNEN em essência concordam com os estabelecidos
pelo IAEA, embora existam algumas exceções e diferenças.
No contexto de transporte, o material radioativo é definido como aquele material que emite
espontaneamente radiação ionizante e possui uma atividade específica superior a 70 Bq/g
de material. Qualquer coisa que possuir concentrações de radioatividade menores pode ser
embarcada sem obediência aos regulamentos da CNEN.
Quais unidades são usadas para os níveis de radiação no transporte de material
radioativo?
As taxas de dose são reportadas em Sv/h. Embarcar um embalado contendo material
radioativo adequadamente é fundamental sob o ponto de vista de segurança, pois,
possibilitará criar uma barreira entre o ambiente e o material radioativo.
Quais são os parâmetros de influência na escolha de um embalado?
A escolha dos embalados necessita do conhecimento do radionuclídeo envolvido, da
quantidade de radioatividade a ser embarcada, e da forma em que o radionuclídeo se
encontra.

Quais são os significados de A1 e A2?
As categorias A1 e A2 foram desenvolvidas para estabelecer a quantidade máxima de um
radionuclídeo que pode ser transportada em um embalado Tipo A.
O valor de A1 é a quantidade máxima de atividade para um radionuclídeo sob forma especial
que é permitida num embalado Tipo A, enquanto que o valor A2 é a quantidade máxima de
atividade que pode ser transportada em um embalado Tipo A quando o material está
apresentado sob outras formas. Nenhum valor de A1 ou A2 pode exceder a 37 terabequerel,
equivalente a 1000 curie.
O que o valor de A1 representa realmente?
O valor de A1 representa suposições conservativas, pior caso, relacionadas com os níveis
de radiação externa proveniente de uma fonte sem blindagem a uma certa distância. Em
geral, o valor de A1, para um certo radionuclídeo é definido como a quantidade deste
radionuclídeo que causaria uma taxa de dose de 100 mSv/h a uma distância de 1 metro do
embalado. O ponto chave é que o valor de A1 é aplicado somente a materiais apresentados
sob forma especial e relacionado somente com a radiação direta. Alem da radiação externa
um embalado pode apresentar material sob a forma dispersa se a embalagem for destruída.
O que o valor de A2 representa realmente?
O valor de A2 representa o pior caso para cinco vias de exposição: a radiação externa
proveniente da radiação gama, a radiação externa proveniente da radiação beta para a pele,
a inalação, a ingestão, e a radiação gama externa proveniente da imersão na nuvem de
gases radioativos liberados pelo embalado danificado, isto é, que sofreu perda de
integridade. O ponto chave para este caso é que o valor de A2 aplica-se a forma normal em
que se encontra o material radioativo e tanto a irradiação externa como a interna. Assim
como a designação de A1, a suposição é feita para a dispersão e contaminação do conteúdo
do embalado desde que seja provável a liberação inadvertida do conteúdo. Se você notar
nas tabelas o valor de A2 pode ser igual ao valor de A1 , porém nunca poderá excede-lo.

Os valores de A1 e A2 foram idealizados para normalizar os riscos radiológicos para todos
os radionuclídeos que poderiam ser embarcados.
Qual é o significado do termo material sob forma especial?
Primeiramente, deve ser lembrado que o termo forma especial é aplicado somente para os
valores de A1. Este termo está relacionado com aqueles materiais que, se liberados de um
embalado, apresentaria um risco somente devido a irradiação externa. Assim, a forma em
que a radioatividade é apresentada deve ser tal que não originaria condições de irradiação
por outras vias.
Um exemplo de fontes de radiação encapsulada ou selada é semelhante àquela utilizada nos
detectores de fumaça, material sob forma especial. Para aumentar o limite de radioatividade
são admitidas capsulas de metal de grande resistência física de maneira tal que seja
garantido que não haverá dispersão da radioatividade presente. Além do mais, somente
materiais sólidos podem ser classificados sob forma especial.
O encapsulamento sob forma especial é projetado de tal maneira que a capsula não possa
ser aberta a menos que seja destruída. Em outras palavras, não existe mecanismo para
abertura ou desprendimento da capsula de maneira que pudesse liberar inadvertidamente o
seu conteúdo. As capsulas sob forma especial também são submetidas a rigorosos testes
de verificação antes de receber esta classificação. Estes testes incluem o ensaio em
temperatura, impacto, percussão, flexão, e fuga.

Que outros tipos de fontes podem ser classificadas como material sob forma
especial?
Existem vários tipos de fontes que satisfazem o critério para expedição sob forma especial.
Exemplos deste tipo de fontes são as fontes de nêutrons, as fontes para medidores de
densidade por transmissão, as fontes para radiografia industrial, e as fontes utilizadas para
esterilização e processamento. Uma cópia do certificado da fonte deve acompanhar o
transporte da mesma.
Qual é o significado do termo material sob forma normal?
Primeiramente, deve ser lembrado que o termo material sob forma normal é aplicado
somente para os valores de A2. Estes materiais estão relacionados como forma não
especial, ou materiais que não necessitam ser qualificados como os materiais sob forma
especial. Ao contrário dos materiais sob forma especial, os materiais sob forma normal
podem ser sólidos, líquidos ou gasosos e incluem qualquer material que não foi qualificado
como forma especial.

Quando é exigido um embalado Tipo A para expedição de material radioativo e qual a
quantidade máxima admitida no embalado?
Um embalado Tipo A pode ser exigido quando a radioatividade dentro do embalado não
exceder aos valores de A1 ou A2. Um embalado Tipo A não pode ser usado se os valores de
A1 ou A2 forem excedidos uma vez que o mesmo foi projetado para suportar somente
condições normais de transporte e pequenos acidentes. A quantidade de material radioativo
admitida dentro de um embalado Tipo A não deve exceder o valor A1 para expedições sob
forma especial ou o valor A2 para expedições sob forma normal, em um único embalado.
ELEMENTO
BROMO
CÉSIO
ESTRÔNCIO
IRIDIO
PROMÉCIO
TÁLIO
COBALTO
A1
ISÓTOPO TBq
Ci
TBq Ci
82
Br 0,4 10 0,4 10
137
Cs 2 50 0,5 10
90
Sr 0,2 5 0,1 2
192
Ir 1 20 0,5 10
147
Pm 40 1000 0,9 20
204
Tl 4 100 0,5 10
60
Co 0,4 10 0,4 10
Em quais situações são usados os embalados Tipo A?
Existem várias situações onde os embalados Tipo A são utilizados. Alguns exemplos
incluem a expedição de geradores de radionuclídeos para diagnóstico e tratamento médico,
medidores de umidade e densidade, e radionuclídeos em forma líquida para propósitos
médicos e pesquisa. Os embalados Tipo A são construídos em papelão, madeira, plástico
ou metal. Um embalado Tipo A é projetado com o objetivo de evitar a perda ou dispersão do
conteúdo presente no embalado e manter a blindagem da radiação em condições normais
de transporte.
A1
A2
A2

Os testes realizados nos embalados Tipo A são um pré-requisito para seu uso?
Sim, os embalados Tipo A são projetados para suportar condições de manuseio rigoroso.
Portanto, devem passar por uma variedade de testes de verificação, sucessivamente, que
incluem ensaios de jato de água para simular o efeito das condições ambientais, ensaio de
queda livre, ensaio de penetração, e ensaio de empilhamento. As exigências quanto ao
desempenho para líquidos e gases são muito mais restritivas que para sólidos.
Quando é exigido um embalado Tipo B para expedição de material radioativo e qual a
quantidade máxima admitida no embalado?
Um embalado Tipo B pode ser exigido quando a radioatividade a ser expedida exceder aos
valores de A1 ou A2. Os embalados Tipo B devem, portanto, atender a todas as exigências
estabelecidas para os embalados Tipo A. Devem também possuir capacidade para suportar
condições de acidentes graves sem nenhuma perda subsequente da contenção e uma perda
limitada da capacidade de blindagem. A última exigência faz com que os embalados sejam
submetidos a testes mais rigorosos. A quantidade de material radioativo que excede os
valores limitados para os embalados Tipo A pode ser embarcada num embalado Tipo B.
São exemplos de embalados Tipo B os dispositivos para radiografia industrial e os
recipientes para transporte de elementos combustíveis queimados.

Quão mais rigorosos são os testes para embalados Tipo B?
Os embalados Tipo B são lançados de grandes alturas em superfícies irregulares, são
expostos a temperaturas elevadas e são imersos em água. Os embalados Tipo B são
testados rigorosamente antes de serem colocados em uso para proporcionar confiança de
que a sua integridade estrutural será mantida durante o transporte de grandes atividades de
material radioativo.
De que outra maneira os valores de A1 e A2 são utilizados no transporte de material
radioativo?
Múltiplos fracionários dos valores de A1 e A2, valores menores, são usados para estabelecer
limites para outras categorias de embalados para material radioativo. Estas categorias são
denominadas, quantidades limitadas, artigos exceptivos e materiais de baixa atividade
específica – BAE.

O que são quantidades limitadas?
Uma quantidade limitada é uma classificação para expedição de material radioativo que
admite embalados com uma pequena quantidade de material radioativo enquadrada como
isenta da maior parte das exigências estabelecidas na norma para transporte de material
radioativo.
O que são embalados exceptivos?
Os embalados exceptivos estão relacionados com embalados que contém material
radioativo oferecendo um risco muito pequeno devido a sua pequena quantidade ou a sua
baixa concentração. O embalado é projetado para conter e proteger o conteúdo durante
atividades de expedição normal. Um exemplo onde este tipo de embalado é usado
regularmente é o transporte de detectores de fumaça. Este dispositivo contém uma
quantidade limitada ou isenta de Americio-241.
Quais são as exigências para embalados exceptivos?
Existem várias exigências que devem ser satisfeitas. Em geral, o limite de contaminação
removível não deve ser excedido, certos limites para a taxa de dose devem ser observados
no embalado em si ou na superfície do artigo sem embalado, rótulos de material radioativo
devem ser afixados na parte interna do embalado, e devem ser incluídos os documentos de
transporte ou papeis equivalentes.
Tem-se a impressão que existem muitas regras. Existe uma maneira lógica de
proceder a avaliação para a escolha de um determinado tipo de embalado?
Bem, vamos tentar resolver isto. Iniciaremos primeiramente com os conceitos básicos para
facilitar o trabalho. Lembre-se existem materiais que não são regulamentados pela norma de
transporte de material radioativo porque não reúnem os dados para serem considerados
materiais radioativos, acima de 70 Bq/g. Uma vez definido que o seu embalado vai conter
material radioativo, este será embalado obedecendo a seguinte hierarquia, do conteúdo
menos radioativo para o mais radioativo: embalado exceptivo, para quantidades limitadas e
artigos exceptivos, que são da ordem de 1000 a 10000 vezes menores que os valores de A1
ou A2; embalado Tipo A, que podem conter material radioativo não excedendo aos valores
de A1 ou A2; e embalados Tipo B, que podem conter materiais excedendo aos valores de A1
ou A2. Também existem embalados conhecidos como embalados industriais, EI, que são
algumas vezes utilizados para embarcar materiais de baixa atividade específica, BAE.

O que voce entende por indice de transporte, IT?
O índice de transporte ou IT é um valor que vem sendo utilizado a muitos anos. É definido
como taxa de dose de radiação em microsievert por hora dividido por dez, ou em milirem
por hora a distância de um metro da superfície externa do embalado, sem a unidade de
medida. É um número adimensional que é identificado no rótulo de categoria de risco
grudado em duas laterais opostas no embalado e corresponde ao grau de controle a ser
exercido pelo transportador e outras partes envolvidas durante o manuseio do embalado.
Se a taxa de dose a um metro da superfície externa de um embalado for de 50 microsievert
por hora ou 5 milirem por hora, o IT será igual a 5,0.
CATEGORIA
I - BRANCA
II - AMARELA
III - AMARELA
III - AMARELA
USO EXCLUSIVO
NÍVEL DE RADIAÇÃO
MÁXIMO
SUPERFÍCIE EXTERNA
•
H ≤ 0,005 mSv/h
( 0,5 mrem/h )
( 5 µSv/h )
•
0,005 mSv/h < H ≤ 0,5 mSv/h
( 50 mrem/h )
( 500 µSv/h )
•
0,5 mSv/h < H ≤ 2,0 mSv/h
( 200 mrem/h )
( 2000 µSv/h )
•
2,0 mSv/h < H ≤ 10 mSv/h
( 1 rem/h )
ÍNDICE DE TRANSPORTE
NÍVEL DE RADIAÇÃO
A UM METRO
( IT )
•
H - DESPREZÍVEL
IT = ZERO
•
0 < H ≤ 0,01 mSv/h
( 1 mrem/h )
0 < IT ≤ 1,0
•
0,01 mSv/h < H ≤ 0,1 mSv/h
( 10 mrem/h )
1,0 < IT ≤ 10
•
0,1 mSv/h < H ≤ 0,5 mSv/h
( 50 mrem/h )
10 < IT ≤ 50

O que significa o termo veículo sob uso exclusivo?
Uso exclusivo significa que os embalados contendo material radioativo, uma vez colocados
no veículo, permanecem no veículo até que o destino final seja alcançado. Não ocorre
nenhuma operação de carga ou descarga com o veículo em trânsito. São fornecidas pelo
transportador instruções específicas detalhando o descarregamento e procedimentos para
manutenção da expedição e para o embalado contendo o material radioativo.
Existe uma taxa de dose máxima para um veículo que não seja classificado como uso
exclusivo?
Sim, existe. Geralmente são estabelecidos dois limites. O primeiro deve ser de no máximo
2000 microsievert por hora em qualquer ponto da superfície do embalado. O segundo, a taxa
de dose não pode exceder a 100 microsievert por hora a um metro da superfície externa do
embalado. O último valor é reduzido se o embalado for colocado num avião de passageiros
de acordo com o tamanho da aeronave. Existem exigências adicionais relacionadas com o
valor máximo do índice de transporte associado com um grupo de embalados e a distância
de separação entre os embalados.
Existe uma taxa de dose máxima para um veículo que seja classificado como uso
exclusivo?
Sim, mas a situação é mais complexa porque existem vários cenários para estabelecer o
emprego de um veículo sob uso exclusivo. Por exemplo, se um embalado é carregado num
veículo convencional, fechado, sob uso exclusivo, significa que o embalado encontra-se
dentro do veículo e inacessível ao público, assim o limite máximo seguinte é aplicável: 1
sievert por hora na superfície do embalado, 2000 microsievert por hora em todas as laterais,
frente e traseira do veículo, 100 microsievert por hora a dois metros de todas as superfícies
do veículo fechado, e 20 microsievert por hora na cabina do motorista. Se o veículo for
aberto, onde o acesso ao embalado é restrito ou não, os limites são alterados. Se o acesso
não for restringido, o limite de 1 sievert por hora é reduzido para 2 milisievert por hora de
maneira a garantir os objetivos da segurança radiológica.

Existem limites para contaminação de superfície nos embalados?
Sim. O limite de contaminação é aplicável à contaminação removível existente na superfície
do embalado. Para emissores de radiação beta e gama e alfa de baixa toxicidade, o limite é
de 0,4 Bequerel por centímetro quadrado, o que eqüivale a 2200 desintegrações por minuto,
dpm, por 100 centímetros quadrados. Os outros emissores de radiação alfa possuem um
limite que é 10 vezes menor ao valor apresentado. Este limite é aplicado ao transporte e não
ao veículo.
O que é um material classificado como BAE ou OCS?
BAE significa baixa atividade específica, e OCS significa objeto contaminado na superfície.
Existem duas designações importantes envolvendo quantidades baixas ou médias de
materiais radioativos.
Os materiais de baixa atividade específica são gerados nas instalações do ciclo do
combustível nuclear bem como em uma variedade de centros industriais, médicos, pesquisa
e acadêmicos.
Os objetos contaminados na superfície é uma designação para os rejeitos sólidos contendo
contaminação radioativa na superfície externa. Os materiais contaminados na superfície são
originados nos processos de limpeza, manutenção e descontaminação.
Os materiais classificado como BAE apresentam um risco radiológico?
Sim, porém somente com um grau limitado. A designação BAE indica que não são emitidas
muitas radiações durante o processo de decaimento.
Os materiais BAE são classificados em três categorias.
A designação para BAE-I é usada geralmente para materiais radioativos com um nível de
radioatividade muito baixo. Exemplos desta categoria incluem, mas não estão limitados a,
minérios de urânio e tório de ocorrência natural, escória de mineração, terra contaminada,
cascalho, e outros materiais em que o material radioativo encontra-se uniformemente
distribuído e a atividade específica média não excede um limite específico.
A designação para BAE-II inclui água contendo tritío, porém não excedendo a um limite
específico, uma distribuição uniforme de material radioativo com atividade especifica não
excedendo a limites específicos para sólidos, líquidos e gases.
A designação para BAE-III contem atividades mais elevadas, com material radioativo
uniformemente distribuído numa forma relativamente insolúvel.
O que é um material classificado como OCS?
Esta designação aplica-se aos objetos não radioativos que foram contaminados em sua
superfície. Existem duas categorias conhecidas como OCS-I e OCS-II. Estas categorias

estão relacionadas tanto com a contaminação removível como com a fixa e em superfícies
acessíveis ou não.
Quais são as exigencias para embalados com material classificado como BAE ou
OCS?
Em geral, o embalado destes materiais está baseado no potencial de risco radiológico do
material a ser transportado. Em alguns casos, é suficiente um embalo de superfície
resistente. Em outros casos são necessários embalados Tipo A ou até mesmo embalados
Tipo B. Geralmente são transportados em embalados industriais, EI.
Quais são as outras exigências para o transporte de material radioativo?
São os documentos que devem acompanhar o transporte, os símbolos e rótulos, e os
painéis a serem afixados nos veículos. Além disso, a classe de risco, o número de
identificação UN, e o nome próprio do material.
Porque são exigidos rótulos nos embalados de material radioativo?
Porque eles proporcionam uma informação útil, alertam as pessoas quanto ao conteúdo do
embalado e que o mesmo requer controles e manuseio especial sobre como deve ser
empilhado e como deve ser realizada a separação entre os embalados.
Quais são os tipos de rótulos empregados normalmente?
São usados os rótulos de categoria de risco, Branco I, Amarelo II e III. O rótulo Branco I
significa um risco de radiação externa baixo e não requer regras especiais de manuseio. Já
os rótulos Amarelo II e III indicam que os níveis de radiação externo são suficientemente
altos para requerer considerações quanto ao manuseio. O veículo transportando material
sob categoria Amarela II e III deve ser sinalizado com painéis.

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