Raios-x - Escola CETEAmedia.cetea.com.br/arquivos/aula_2.pdf•Os raios X característicos são produzidos quando átomos do material alvo são ionizados por partículas incidentes

Raios-x

Proteção e higiene das RadiaçõesProfª: Marina de Carvalho

CETEA

Materiais Radioativos

• 1896 o físico Francês Becquerel descobriu que sais de Urânio emitia radiação capaz de produzir sombras de objetos metálicos -> denominou de radiação penetrante

• Cientistas foram estudando e descobrindo outros elementos que emitiam radiação

• Marie Curie denominou isso de RADIOATIVIDADE

Radioatividade

• Propriedade de determinados tipos de elementos químicos radioativos emitirem radiações

• Transformação espontânea do núcleo atômico de um nucleio para outro. Cada núcleo, em processo de transformação emite um ou mais tipo de radiação.

Tipos de radiações

• Emissão de partícula Alfa (α)

- Núcleos de He

- Quando um núcleo emite uma partícula , seu número atômico diminui duas unidades e seu número de massa diminui quatro unidades

• Emissão Beta negativo (-)

-Quando um núcleo emite uma partícula , seu número atômico aumenta uma unidade e seu número de massa não se altera

• Emissão beta positivo (+)

- Quando um núcleo emite uma partícula , seu número atômico diminui uma unidade e seu número de massa não se altera

+

• Emissões de raios Gama

- São ondas eletromagnéticas. Não altera as características do átomo (número de massa nem número atômico)

Desintegração

• Equação de desintegração:

N = No . e-λt

Onde:N= números de átomos no instante t;No= números de átomos iniciais;λ = constante de desintegração radioativa,

característica de cada elemento;t = tempo decorrido;e = base neperiana.

• Meia vida Física: Tempo necessário que um certo nuclídeo radioativo tenha o seu número de desintegrações por unidade de tempo reduzido à metade

N = N0/2

temos t = T1/2

• Meia vida Física -> T1/2= 0,693/λ

• Meia vida Biológica: Tempo necessário para que a metade da quantidade inicial do nuclídeo seja removida de um órgão.

• Meia vida biológica-> TB = 0,693/k

Onde k é constante de eliminação.

• Atividade - A(bq): Número de átomos que se desintegram por unidade de tempo.

A = Ao . e-λt

Produção de Raios-x

• A descoberta dos raios X por Wilhelm Konrad Roentgen em 08 de novembro de 1895;

Roentgen fez uma série de observações acerca dos raios X e concluiu:

1. Causam fluorescência em certas substâncias;

2. Enegrecem placas fotográficas;

3. É radiação do tipo eletromagnética;

4. São diferentes dos raios catódicos;

5. Tornam-se mais penetrantes após passarem por absorvedores.

Propriedade dos raios X:• Não sofrem desvios em sua trajetória por ação de campos elétricos

nem magnéticos;• Atravessam corpos opacos; • Perdem energia na proporção direta ao n° atômico (Z) do elemento

com o qual interagem; • Causam fluorescência em certas substâncias químicas; • Diminuem de intensidade na razão inversa do quadrado da

distância por eles percorrida (1/r²); • Produzem ionização.• Enegrecem filme fotográfico;• Produzem radiação secundária (espalhada) ao atravessar um corpo;• Propagam-se em linha reta e em todas as direções;• Atravessam um corpo tanto melhor, quanto maior for a tensão

(voltagem) do tubo (kV);• No vácuo, propagam-se com a velocidade da luz;

Elementos do Tubo de Raios X

• Cátodo: Eletrodo negativo do tubo, constituído pelo filamento (tungstênio) e o corpo focalizador.

-Função: Emitir elétrons e focalizá-los em forma de um feixe bem definido apontado para o ânodo. A corrente do tubo é controlada pelo grau de aquecimento do filamento.

• Ânodo: polo positivo do tubo, serve de suporte para o alvo e atua como elemento condutor de calor

- Ânodo fixo: Utilizados para baixas energias

- Ânodo giratório: utilizados para alta corrente (área de impacto dos elétrons é maior).

• O ânodo e o cátodo ficam no interior de uma ampola, e essa ampola fica dentro do cabeçote de raio-x. A ampola é geralmente constituída de vidro de alta resistência e mantida em vácuo, e tem função de promover isolamento térmico e elétrico entre ânodo e cátodo.

• O cabeçote é revestido de chumbo cuja função é de blindar a radiação. O espaço é preenchido com óleo que atua como isolante elétrico e térmico.

Raios-X característico

• Os raios X característicos são produzidos quando átomos do material alvo são ionizados por partículas incidentes e possuem energia necessária para retirar elétrons das camadas eletrônicas mais internas.

Raios-x de freamento

• Bremsstrahlung

• Radiação por freamento é produzida quando um elétron passa próximo ao núcleo de um átomo de tungstênio, sendo atraído pelo núcleo deste e desviado de sua trajetória original. Com isto, o elétron perde uma parte de sua energia cinética original, emitindo parte dela como fótons de radiação, de alta e baixa energia