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Radiações Parte 3: Grandezas de dose e limites de dose

 

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Quais são efectivamente os limites de dose tolerados, aceites e regulamentados?

Quais os v

alores decretados internacionalmente, no ICRP, e na regulamentação portuguesa? São estes valores coerentes?

Quais são as grandezas que permitem descrever doses de radiação? Qual a definição de dose e de exposição?

 

O seguinte esquema representa as principais grandezas utilizadas para radiações e protecção radiologia.

 

A fluência é o Nº de partículas (inclui fotões) que atravessa perpendicularmente

uma superfície por unidade de área e tem unidades de m-2.

O kerma (Kinetic energy released per unit mass) é uma grandeza que quantifica a energia absorvida por massa de tecido. São consideradas duas componentes de kerma: o kerma colisional que resulta dos electrões libertados que perdem a sua energia ionizando os átomos do meio e o kerma radiativo que resulta dos electrões libertados que perdem asua energia por emissão de bremsstrahlung.

As grandezas definidas anteriormente servem para caracterizar o feixe mas não dão informação sobre o seu efeito sobre os tecidos biológicos. Assim existem grandezas como a exposição, a dose absorvida e o equivalente de dose absorvida para descrever esses efeitos.

A exposição (X) é definida como a carga Q criada por ionização quando um pequeno volume de ar de massa m é sujeito a radiação, por unidade de massa m. A unidade de exposição tradicional é o R (Röntgen) que corresponde a 2.58×10-4 C/kg.

X = Q/m [R]

 

Como os efeitos químicos e biológicos da exposição de um tecido à radiação dependem da energia absorvida por esse tecido e não da energia absorvida pelo ar, a dose absorvida é definida através da razão:

D =Eef /m [Gy]

Eef é a energia que efectivamente fica depositada no tecido. A sua unidade é o Gray – Gy=J/kg  (em SI).

Outra unidade usada é o rad, onde 1Gy = 100 rad

 

A dose absorvida no tecido é a razão entre a energia total que atravessa um tecido ou órgão – Et- e a massa do tecido ou órgão irradiado – mT.

D =Et /mT [Gy]

 

A radiação com LET (“linear energy transfer”) isto é, a capacidade de depositar energia nos tecidos, elevado provoca, em geral, mais danos num sistema biológico por unidade de dose que radiação com um LET baixo. Introduz-se então uma nova grandeza, que tem em consideração os diferentes efeitos biológicos dos diferentes tipos de radiação: o equivalente de dose – H.

 

H = Q*D [Sv]

 

A Unidade SI é o Sievert – Sv.

Outra unidade comum é o rem: 1Sv = 100 rem.

LET, L 

(keV.mm-1 em água)

Q (L)
<10 1
10 – 100 0,32L-2,2
>100 300/ L

 

Q(L): factor de qualidade adimensional para LET = L

Os electrões, positrões, raios-X, raios-gama têm Q=1.

 

Para simplificar as grandezas de protecção a ICRP (International Comission on Radiological Protection) introduziu factores de ponderação para a radiação (WR) e os tecidos (WT)  (ICRP60 substituido por ICRP103 em 2007). Estes factores de ponderação traduzem uma dependência explícita e directa do tipo de radiação e do tecido biológico nos efeitos biológicos da radiação. São então definidas novas grandezas que utilizam estes factores:

 

Dose Equivalente para radiação R e tecido T:

HTR = WRDTR

 

Dose Equivalente para vários tipos de radiação e tecido T:

HT =∑R WRDTR

 

Dose Efectiva

HT =∑T WTDT

 

A Unidade SI é o Sievert – Sv.

Outra unidade comum é o rem: 1Sv = 100 rem.

 

Agora que já estão definidas as principais unidades de dose utilizadas em protecção radiológica, podem colocar-se as seguintes questões:

  • Quais os limites de dose presentes em Portugal e definidos pelo ICRP103?
  • Qual o limiar de dose que provaca danos biológicos severos?
  • Qual o valor de dose que pode levar à morte?

 

 

Valores estabelecidos como limites à exposição:

 

Sector Limite de dose efectiva (ICRP130) Limite de dose efectiva (em Portugal)
Profissionais expostos 100 mSv (em 5 anos) ou

50mSv (por ano)

100 mSv (em 5 anos) ou 50mSv (por ano)
Público 1 mSv (por ano) ou mais, desde que em 5 anos a média não exceda 1mSv/ano 1 mSv (por ano) ou mais, desde que em 5 anos a média não exceda 1mSv/ano

 

Dose de radiação efectiva no tecido/órgão em : Trabalhadores (mSv/ano)     ICRP 130 Trabalhadores (mSv/ano) Portugal Público (mSv/ano) Portugal Público (mSv/ano) ICRP 130
Pele 500 500 50 50
Lente do olho (cristalino) 150 150 15 15
Mãos e pés 500 500 - -
Grávidas 1mSv para o embrião

 

Os valores regulamentados para Portugal estão de acordo com os valores do ICRP 130. Existem muitos casos especiais, classificação dos trabalhadores, aprendizes, estudantes, situações de risco, que têm regulamentação específica. Em Portugal, estes valores estão presentes no Decreto-Lei nº 222/2008 de 17-11-2008.

 

Exemplos de doses a que “estamos sujeitos” diariamente:

 

Radiografia dental 0.005 mSv [1]
Dose média das pessoas que vivem num raio de 16 km do Three Mile Island accident 0.08 mSv
Mamografia 0.4 mSv[1]
TAC ao cérebro 0.8 a 5 mSv[1]
TAC ao tórax e abdomen 1.5 a 30 mSv, dependendo da intensidade e região [1]

 

 

Exemplos de doses a que “estamos sujeitos” anualmente:

 

Viver próximo de uma central nuclear 0.0001–0.01 generic viagra without prescription mSv/anofonte
Radiação cósmica 0.24 mSv/anofonte
Radiação terrestre 0.28 mSv/anofonte
Radiação fontes atmosféricas (radão) 2 mSv/ano fonte
Fumar 1.5 pacotes por dia 13-60 mSv/anofonte
Tripulantes aviação que efectuam a rota Nova Iorque – Tóquio 9 mSv/ano fonte
Profissionais expostos 50 mSv/ano
Trabalhadores na central de Fukisima 250 mSv/ano fonte

 

 

Valores, níveis de perigo e consequências

 

 

0.28 mSv/ano

 

Radiação terrestre

 

9 mSv/ano

 

Tripulantes aviação que efectuam a rota Nova Iorque – Tóquio

 

50mSv/ano

 

Limite de dose anual para trabalhadores da área nuclear;

 

100mSv/ano

 

Nível mínimo em que qualquer aumento de cancro é evidente.

 

350 mSv/lifetime

 

Critério para realojar pessoas depois do acidente de Chernobyl

 

 

 

400 mSv/hora

 

Valor medido a 15 Março 2011 na central nuclear de Fukushima I

 

1000 mSv, dose única

Causas (temporárias) de contaminação por radiação, tais como náusea e diminuição da contagem de células brancas do sangue, mas não a morte. Acima deste valor, a gravidade

da doença aumenta com a dose.

 

 

 

 

5000 mSv, dose única

Provoca morte em cerca de metade dos que recebem a radiação no prazo de um mês.Comprometimento do sistema nervoso central. 

Incapacidade e morte.

fonte da tabela  BBC News

 

 



  1. [...] ionizante (raios-X). Embora as baixas doses de radiação recebidas numa mamografia sejam consideradas seguras, o mais seguro será não receber qualquer tipo de radiação. Até porque não está totalmente [...]



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