Aulas ao vivo 1- Radiobiologia e Radioproteção

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Radiobiologia e Radioproteção
Aula 1 Fundamentos das Radiações Ionizantes e Interação com a Matéria
APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA
Por que essa disciplina está por aqui?
Esta disciplina fornece os fundamentos sobre os efeitos biológicos das radiações ionizantes e os princípios de proteção radiológica, capacitando você a atuar com segurança, responsabilidade
e conforme a legislação vigente, garantindo a proteção do paciente, da equipe e do meio ambiente.
APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA
Competências
Desenvolver a capacidade de compreender os efeitos biológicos das radiações ionizantes nos tecidos e sistemas do corpo humano, reconhecendo os mecanismos de ação, riscos ocupacionais e ambientais associados à exposição. Aplicar de forma crítica e responsável os princípios, normas e técnicas de proteção radiológica,
promovendo a segurança do paciente, da equipe e do meio ambiente em diferentes contextos do radiodiagnóstico. Atuar em conformidade com a legislação vigente, elaborando e implementando estratégias de radioproteção e incentivando a cultura de segurança e atualização profissional contínua na área.
APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA
https://drive.google.com/file/d/13zCyj5COgBQYwVFnubUI3neC0Y1unBXl/view?usp=drive link
estudo de caso:
https://docs.google.com/document/d/1P8oyJRbO8k0avJS4ZGR0-Mdft8-pIP3f/edit?usp=drive_link&ouid=102941524904271858982&rtpof=true&sd=true
APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA
tutorial
https://drive.google.com/file/d/1ztL2znlGNNoVIpInQsY0zh5OWzrPqw1n/view?usp=drive_link
APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA
PLANTÕES DE TUTORES
Os tutores da disciplina realizam plantões de dúvidas periódicos ao longo da semana, com o objetivo de oferecer acompanhamento contínuo, esclarecimento de dúvidas, apoio acadêmico e orientação nas atividades.
Cada tutor possui um dia fixo de atendimento das 10:00 às 12:00 e das 13:00 as 18:00, garantindo que o aluno tenha flexibilidade para escolher o melhor horário e não finalize a semana com dúvidas pendentes.
ROTEIRO DE AULA 
Estrutura da Matéria e Tipos de Radiações Ionizantes
Princípios de Radioatividade e Interação das Radiações com Tecidos Biológicos
Grandezas e Unidades em Radioproteção
Radiobiologia e Radioproteção
A disciplina de Radiobiologia e Radioproteção é importante para o tecnólogo em radiologia porque ensina como usar a radiação ionizante de forma segura. Com esse conhecimento, o profissional consegue proteger a si mesmo, os pacientes e outras pessoas, evitando riscos à saúde. Assim, ele garante que a radiação seja utilizada apenas para benefícios médicos, como diagnóstico e tratamento, de maneira segura e responsável.
Estrutura da Matéria e Tipos de Radiação Ionizante 
Toda a matéria é formada por átomos, que funcionam como pequenas estruturas organizadas da natureza. O conjunto de átomos formam uma molécula.
Por exemplo, a molécula de água: 
 2 átomos de Hidrogênio H₂O 1 átomo de Oxigênio
Átomo = menor partícula da matéria, indivisível
Será???
Estrutura da Matéria e Tipos de Radiação Ionizante 
Todo átomo é composto por nêutrons (0), prótons (+), elétrons (-).e um conjunto de orbitais que constituem a eletrosfera.
Número atômico = p
Número massa = p+n
Estrutura da Matéria e Tipos de Radiação Ionizante 
E o que é radiação?
Radiação é a energia que se propaga pelo espaço ou pela matéria, por meio de ondas ou partículas.
De modo simples, RADIAÇÃO É ENERGIA EM MOVIMENTO
A radiação pode ser não ionizante ou ionizante.
Mas… o que é ionizante e não ionizante?
Estrutura da Matéria e Tipos de Radiação Ionizante 
Radiação Não Ionizante
A radiação não ionizante é um tipo de energia eletromagnética (ondas de alta energia) de baixa frequência e energia, que não possui força para arrancar elétrons de átomos ou moléculas. Ela provoca excitação atômica e vibração molecular, gerando calor.
ex. micro-ondas, Wi-Fi, luz visível, telefones celulares, sol, infravermelho, …
Estrutura da Matéria e Tipos de Radiação Ionizante 
Radiação Ionizante 
Dizemos que uma radiação é ionizante quando a energia exercida por ela é tão forte que é capaz de retirar elétron da eletrosfera do átomo. Podem ser de natureza corpuscular (partículas que contém massa) ou eletromagnéticas (ondas de alta energia)
	NATURAIS	ARTIFICIAIS
	RADÔNIO (gás no solo)	RAIOS X
	RAIOS CÓSMICOS	TOMOGRAFIA
	MATERIAIS RADIOATIVOS (na terra)	USINAS NUCLEARES
Estrutura da Matéria e Tipos de Radiação Ionizante 
RADIAÇÃO IONIZANTE
Esses elétrons não ficam distribuídos ao acaso; eles ocupam a eletrosfera dos átomos. Na radiologia, essa interação é essencial. Quando os raios X atravessam o corpo humano, por exemplo, eles interagem com os átomos dos tecidos, e é justamente essa diferença de interação que permite a formação da imagem. Por isso, compreender a estrutura atômica da matéria não é apenas um conteúdo teórico, mas um conhecimento que se reflete diretamente no dia a dia da prática radiológica. 
Estrutura da Matéria e Tipos de Radiação Ionizante 
Sob o ponto de vista físico, as radiações ao interagir com a matéria podem provocar:
IONIZAÇÃO 
EXCITAÇÃO ATÔMICA OU MOLECULAR
ATIVAÇÃO DO NÚCLEO 
Estrutura da Matéria e Tipos de Radiação Ionizante 
IONIZAÇÃO
Ionização é o processo em que um átomo perde ou ganha elétrons, passando a ter carga elétrica. 
Explicando de forma simples
Um átomo normalmente é neutro, porque tem o mesmo número de prótons (+) e elétrons (−).
Quando ocorre a ionização, algo (como radiação) arranca ou adiciona elétrons ao átomo.
Se o átomo perde elétrons → fica com carga positiva (íon positivo ou cátion).
Se o átomo ganha elétrons → fica com carga negativa (íon negativo ou ânion).
Estrutura da Matéria e Tipos de Radiação Ionizante 
2. EXCITAÇÃO ATÔMICA OU MOLECULAR
Excitação atômica ou molecular é o processo em que um átomo ou molécula recebe energia e seus elétrons passam para um nível de energia mais alto, sem serem removidos do átomo. 
Explicando de forma simples
Os elétrons ficam em camadas de energia ao redor do núcleo do átomo.
Estrutura da Matéria e Tipos de Radiação Ionizante 
2. EXCITAÇÃO ATÔMICA OU MOLECULAR
Quando o átomo recebe energia (por exemplo, de radiação ou calor):
O elétron absorve essa energia
Ele salta para uma camada mais externa (nível de energia maior)
 O átomo fica excitado
Estrutura da Matéria e Tipos de Radiação Ionizante 
3. ATIVAÇÃO DO NÚCLEO
Ativação do núcleo (ou ativação nuclear) é o processo em que o núcleo de um átomo absorve energia ou partículas e se torna instável, podendo se transformar em um núcleo radioativo. 
Explicação simples
O núcleo do átomo é formado por prótons (p⁺) e nêutrons (n).
Estrutura da Matéria e Tipos de Radiação Ionizante 
3. ATIVAÇÃO DO NÚCLEO
Quando esse núcleo recebe energia ou partículas, como nêutrons, pode ocorrer:
O núcleo absorve essa partícula
A composição do núcleo muda
O átomo pode ficar instável (radioativo)
Para voltar à estabilidade, ele emite radiação
Estrutura da Matéria e Tipos de Radiação Ionizante 
RESUMINDO…
	PROCESSO	O QUE ACONTECE
	EXCITAÇÃO	ELÉTRON MUDA DE NÍVEL DE ENERGIA
	IONIZAÇÃO	ELÉTRON É RETIRADO DO ÁTOMO
	ATIVAÇÃO DO NÚCLEO	O NÚCLEO DO ÁTOMO É ALTERADO
Estrutura da Matéria e Tipos de Radiação Ionizante 
A IMPORTÂNCIA DA RADIAÇÃO IONIZANTE PARA SAÚDE
As bases dos efeitos biológicos da radiação ionizante na saúde humana fundamentam-se na capacidade dessa radiação de depositar energia nos tecidos, ionizando átomos e quebrando ligações moleculares, principalmente no DNA celular. Esses efeitos podem ser diretos (dano direto ao DNA) ou indiretos (formação de radicais livres pela água).
Estrutura da Matéria e Tipos de Radiação Ionizante 
MECANISMO DE AÇÃO DA RADIAÇÃO
Estrutura da Matéria e Tipos de Radiação Ionizante 
TIPOS DE RADIAÇÃO IONIZANTE
PARTICULADA (ALFA, BETA, NÊUTRONS) - com massa/carga
ELETROMAGNÉTICA (RAIOS X, GAMA) - fótons sem carga/massa
PARTICULADAS= CORPUSCULAR
ELETROMAGNÉTICAS = ONDULATÓRIAS
Estrutura da Matéria e Tipos de Radiação Ionizante 
Estrutura da Matéria e Tipos de Radiação Ionizante 
Radiação Alfa (α)
É composta por núcleos de hélio, contendo dois prótons e dois nêutrons.
Características:
alto poder de ionização
baixa capacidade de penetração
pode ser bloqueada por papel ou pele
Estrutura da Matéria e Tipos de Radiação Ionizante 
Radiação Beta (β)
Formada por elétrons ou pósitrons emitidos pelo núcleo de átomos instáveis.
Características:
poder de penetração moderado
atravessa alguns milímetros de tecido
pode ser bloqueada por materiais como alumínio
Estrutura da Matéria e Tipos de Radiação Ionizante 
RAIOS X
São radiações eletromagnéticas produzidas artificialmente em equipamentos de radiologia.
Características:
alta energia
grande capacidade de penetração
amplamente utilizados em diagnóstico por imagem
Estrutura da Matéria e Tipos de Radiação Ionizante 
Raios Gama (γ)
Radiação eletromagnética emitida pelo núcleo de átomos radioativos.
Características:
energia muito elevada
grande poder de penetração
utilizados em radioterapia e medicina nuclear
Princípios de Radioatividade e Interação das Radiações com Tecidos Biológicos
Radioatividade é o processo de transformação espontânea de núcleos atômicos instáveis, acompanhado pela emissão de radiação.
Esse fenômeno foi descoberto por Henri Becquerel em 1896 e posteriormente estudado por Marie Curie e Pierre Curie.
Princípios de Radioatividade e Interação das Radiações com Tecidos Biológicos
A radioatividade natural está presente em elementos como o urânio, o tório e o rádio, que existem na natureza desde a formação do planeta. Esses elementos emitem radiação espontaneamente ao longo do tempo.
Princípios de Radioatividade e Interação das Radiações com Tecidos Biológicos
Já a radioatividade artificial é produzida pelo ser humano, principalmente em reatores nucleares ou aceleradores de partículas, gerando radionuclídeos amplamente utilizados na medicina.
Princípios de Radioatividade e Interação das Radiações com Tecidos Biológicos
Núcleos instáveis
Alguns átomos possuem núcleos instáveis e tendem a se transformar para atingir maior estabilidade.
Durante esse processo ocorre emissão de:
partículas alfa
partículas beta
radiação gama
Princípios de Radioatividade e Interação das Radiações com Tecidos Biológicos
Meia-vida
A meia-vida é o tempo necessário para que metade dos núcleos radioativos de uma amostra se desintegre.
Esse conceito é fundamental para:
medicina nuclear
planejamento de terapias
controle de radioisótopos
Princípios de Radioatividade e Interação das Radiações com Tecidos Biológicos
TIPOS DE DECAIMENTO
Os núcleos radioativos podem sofrer diferentes tipos de decaimento radioativo. No decaimento alfa, o núcleo emite uma partícula formada por dois prótons e dois nêutrons, o que altera sua identidade química
Essa radiação tem alto poder de ionização, mas baixa capacidade de penetração.
Princípios de Radioatividade e Interação das Radiações com Tecidos Biológicos
TIPOS DE DECAIMENTO
No decaimento beta, ocorre a emissão de elétrons ou pósitrons, dependendo do tipo de transformação nuclear. Observe o exemplo abaixo de decaimento beta negativo:
Princípios de Radioatividade e Interação das Radiações com Tecidos Biológicos
TIPOS DE DECAIMENTO
No decaimento beta negativo, ao emitir 1 elétron, um dos 8 nêutrons do Carbono se transforma em próton. Assim, o Carbono fica com 7 nêutrons e 7 prótons, transformando-se em Nitrogênio:
Esse tipo de radiação possui penetração intermediária.
Princípios de Radioatividade e Interação das Radiações com Tecidos Biológicos
TIPOS DE DECAIMENTO
Já a radiação gama é emitida na forma de energia em ondas eletromagnética e apresenta grande poder de penetração, sendo muito utilizada tanto no diagnóstico por imagem quanto em terapias. Possuem carga e massa nula, mas emitem continuamente calor e têm capacidade de ionizar o ar e torná-lo condutor de corrente elétrica
Princípios de Radioatividade e Interação das Radiações com Tecidos Biológicos
Interação da Radiação com a Matéria
Quando a radiação atravessa um material, ela pode sofrer diferentes interações.
Essas interações determinam:
qualidade da imagem
dose absorvida
efeitos biológicos
Princípios de Radioatividade e Interação das Radiações com Tecidos Biológicos
Efeito Fotoelétrico
Ocorre quando o fóton transfere toda sua energia para um elétron.
Consequência:
elétron é ejetado do átomo
ocorre ionização completa
Importância:
responsável pelo contraste da imagem radiográfica
Princípios de Radioatividade e Interação das Radiações com Tecidos Biológicos
Espalhamento Compton
O fóton interage com um elétron da camada externa e perde parte de sua energia.
Resultado:
mudança de direção do fóton
emissão de radiação espalhada
Consequência na radiologia:
redução da qualidade da imagem
Princípios de Radioatividade e Interação das Radiações com Tecidos Biológicos
Produção de pares
Ocorre em energias muito elevadas.
O fóton interage com o campo do núcleo e origina:
um elétron
um pósitron
Esse fenômeno ocorre principalmente em radioterapia de alta energia
Princípios de Radioatividade e Interação das Radiações com Tecidos Biológicos
Interação da Radiação com Tecidos Biológicos 
Quando a radiação interage com tecidos biológicos, pode produzir efeitos químicos e biológicos.
O principal mecanismo ocorre pela ionização da água, que compõe cerca de 70% do corpo humano.
Princípios de Radioatividade e Interação das Radiações com Tecidos Biológicos
Formação de radicais livres
A radiação pode quebrar moléculas de água, formando radicais livres altamente reativos.
Essas moléculas podem causar:
danos ao DNA
alterações celulares
morte celular
Princípios de Radioatividade e Interação das Radiações com Tecidos Biológicos
Efeitos biológicos da radiação
Podem ser classificados em: Efeitos determinísticos
Possuem dose limiar. À partir de um limiar sempre ocorre.
Ex: 
queimaduras
catarata
síndrome aguda da radiação
Princípios de Radioatividade e Interação das Radiações com Tecidos Biológicos
Efeitos biológicos da radiação
Podem ser classificados em: Efeitos estocásticos
Não possuem dose limiar.
A probabilidade de ocorrência aumenta com a dose.
Exemplo:
câncer induzido por radiação
GRANDEZAS E UNIDADES DE MEDIDA EM RADIOPROTEÇÃO
Para monitorar e controlar a exposição à radiação são utilizadas diferentes grandezas físicas.
Atividade radioativa
Representa o número de desintegrações nucleares por segundo.
Unidade:
Becquerel (Bq)
1 Bq = 1 desintegração por segundo
GRANDEZAS E UNIDADES DE MEDIDA EM RADIOPROTEÇÃO
Para monitorar e controlar a exposição à radiação são utilizadas diferentes grandezas físicas.
Dose absorvida
Quantidade de energia depositada pela radiação em um material.
Unidade:
Gray (Gy)
1 Gy = 1 joule por quilograma
GRANDEZAS E UNIDADES DE MEDIDA EM RADIOPROTEÇÃO
Para monitorar e controlar a exposição à radiação são utilizadas diferentes grandezas físicas.
Dose equivalente
Considera o tipo de radiação e seu potencial biológico.
Unidade:
Sievert (Sv)
Dose efetiva
Representa o risco biológico total para o organismo, considerando a sensibilidade dos diferentes tecidos.
Também medida em Sievert (Sv).
Aprendendo na prática
KAHOOT
https://kahoot.it/challenge/06986504?challenge-id=84af08d6-4602-4d4c-99da-f1143e78e732_1773165140296
PIN: 06986504
Aprendendo na Prática 
RESPONDA!!
Qual a diferença entre radiação ionizante e não ionizante?
Por que o efeito fotoelétrico é importante para a formação da imagem radiográfica?
Qual a importância do conceito de meia-vida na medicina nuclear?
Quais são os principais riscos biológicos associados à exposição à radiação ionizante?
Considerações finais
Os fundamentos das radiações ionizantes são essenciaispara a formação do tecnólogo em radiologia, pois permitem compreender:
a origem e características da radiação
os mecanismos de interação com a matéria
os efeitos nos tecidos biológicos
os princípios de segurança e radioproteção
Esse conhecimento é indispensável para garantir qualidade diagnóstica, segurança do paciente e proteção ocupacional.
O que vamos ver na próxima aula?
(Conteúdos aqui)
EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES
Mecanismos de Ação das Radiações Ionizantes nas células e tecidos
Efeitos Diretos, Indiretos, Somáticos e Genéticos
Radiólise da Água, Morte Celular, Reparação e Câncer Induzido por Radiação
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