A Radiação Ionizante - Raios-X

Radiação Ionizante - Raios-X

Escolhi o risco físico: Radiação Ionizante – Raios-X (equipamentos industriais).

Raio X é a denominação dada à radiação eletromagnética de alta energia que tem origem na eletrosfera ou no freamento de partículas carregadas no campo eletromagnético do núcleo atômico ou dos elétrons.

Tem ampla utilização na área da medicina e em indústrias, no uso, por exemplo, de análises químicas não destrutivas através da fluorescência de Raios-X.

As análises químicas não-destrutivas utilizadas em indústrias podem ser realizadas através de equipamentos específicos como na fluorescência de raios-x. As radiações utilizadas para analisar os elementos químicos são geradas através dos tubos de Raios-X.

Tubos de Raios-X

Quando elétrons, acelerados por um campo elétrico intenso, colidem com um alvo metálico, eles reduzem sua energia cinética, mudam de direção e, alguns deles, emitem a diferença de energia sob a forma de ondas eletromagnéticas, os raios X. Os elétrons sofrem espalhamento e redução da velocidade devido à atração da carga do núcleo e à repulsão dos elétrons dos átomos do material alvo. Por isso, esse tipo de radiação é também denominado de radiação de freamento (bremsstrahlung).

Num tubo de raios X, o feixe de elétrons é gerado por emissão termoiônica num filamento aquecido. O campo elétrico é obtido aplicando-se uma alta voltagem entre os terminais do tubo de raios X, onde o alvo metálico, anodo, é polarizado positivamente e o filamento, catodo, negativamente.

Os Raios-X são gerados quando a alta tensão estiver ligada.

Quanto maior a tensão aplicada ao tubo, maior será a energia dos raios X gerados e maior também o seu poder de penetração. Aumentando-se a corrente, aumenta-se a intensidade do feixe.

A seguir uma imagem esquematizando o funcionamento de uma máquina de Raios-X

A Radiação eletromagnética

A radiação eletromagnética é um fóton pode ser retratado como um pequeno pacote de energia, também chamado quantum, que se move através do espaço com a velocidade da luz.  

No caso de radiação eletromagnética, o produto da frequência pelo comprimento de onda é constante e igual à velocidade da luz. Assim, sempre que a frequência aumenta, o comprimento de onda diminui e vice-versa.

v = f .λ

O espectro eletromagnético está compreendido na faixa de frequência de 10 a 1024 Hz e o comprimento de onda dos respectivos fótons encontram se na faixa de 107 a 10-16 metros.

A penetrabilidade dos raios X e gama é muito maior que a das partículas carregadas, e a probabilidade de interação depende muito do valor de sua energia.

Os raios X são emissões eletromagnéticas de natureza semelhante à luz visível. O seu comprimento de onda vai de 0,05 ângström (5 pm - picómetros) até dezenas de angstrons (1 nm - nanómetro).

Interação da radiação com a matéria

As radiações são processos de transferência de energia sob a forma de ondas eletromagnéticas e, ao interagir com a matéria, resulta na transferência de energia para os átomos e moléculas que estejam em sua trajetória.

O processo de ionização ao alterar os átomos, pode alterar a estrutura das moléculas que os contêm. Se a energia de excitação ultrapassar a energia de ligação entre os átomos, pode ocorrer quebra das ligações químicas e conseqüentes mudanças moleculares.

Se as moléculas alteradas compõem uma célula, esta pode sofrer as conseqüências de suas alterações, direta ou indiretamente, com a produção de radicais livres, íons e elétrons. Os efeitos da radiação dependem da dose, taxa de dose, do fracionamento, do tipo de radiação, do tipo de célula ou tecido.

Efeitos da radiação no corpo humano

Os primeiros efeitos biológicos causados pela radiação, que ocorrem num período de poucas horas até algumas semanas após a exposição, são denominados de efeitos imediatos, como por exemplo, a radiodermite. Os que aparecem depois de anos ou mesmo décadas, são chamados de efeitos retardados ou tardios, como por exemplo, o câncer.