Upload
internet
View
105
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
APLICAÇÕES DA RADIAÇÃO
PROFESSOR RODRIGO PENNA
Professor Rodrigo Penna Sítio na internet:
www.fisicanovestibular.com.br
Blog: www.quantizado.blogspot.com
Link para currículo no Sistema Lattes:http://lattes.cnpq.br/6150368513460565
3Professor Rodrigo Penna
Retrospectiva Histórica8 de Agosto de 1895: Wilhelm Conrad Roentgen
“descobre”, por acaso, os Raios X.22 de Dezembro de 1895: tira a primeira chapa
radiográfica.Nota oficial da descoberta: 23 de Janeiro de 1896.1º Físico a Receber o Nobel, em 1901.
4Professor Rodrigo Penna
PRIMEIRAS RADIOGRAFIAS
5
INFLUÊNCIAS DE ROENTGEN
Fevereiro de 1896: em experiências para verificar se substâncias fluorescentes emitiam raios X, Becquerel descobre a Radioatividade, por “acaso”.
Amostra utilizada: sais de Urânio e Urânio metálico.
Nobel em 1903 com Pierre e Marie Curie.
Professor Rodrigo Penna www.fisicanovestibular.com.br
6
BECQUEREL E SUA IMPRESSÃO
Professor Rodrigo Penna www.fisicanovestibular.com.br
7
O CASAL CURIE Em 1898, Pierre e Marie Curie anunciam a descoberta do Polônio e
do Rádio, respectivamente.
Vistos com reservas pela academia científica, após 4 anos de árduo trabalho obtém 1 DECIGRAMA! de Rádio, e determinam sua massa atômica: 226.
A ação sobre o CÂNCER foi testada por Pierre e os Professores Charles Bouchard e Balthasard.
Em 1911 Marie recebe o 2º Nobel! desta vez de Química. Morre em 1934, de Câncer.
Sua filha lrène Curie e seu marido, Fréderic Joliot, recebem o Nobel de Química em 1935 pela criação de novos elementos radioativos (artificiais).Professor Rodrigo Penna www.fisicanovestibular.com.br
8Professor Rodrigo Penna
A FAMÍLIA CURIE
9Professor Rodrigo Penna
A RADIOPROTEÇÃO
As Radiações podem ser perigosas e provocar danos à saúde das pessoas. Sendo assim, seu uso deve ser justificado, em áreas distintas nas quais outras tecnologias não possam cumprir o papel desejado. Além de tudo, lidar com elas implica na tomada de todos os cuidados e precauções necessários ao uso de toda e qualquer radiação ionizante.
10
ACIDENTES E VÍTIMAS
Professor Rodrigo Penna www.fisicanovestibular.com.br
11
Chernobyl
Professor Rodrigo Penna www.fisicanovestibular.com.br
12Professor Rodrigo Penna
APLICAÇÕES: 1 – MARCAÇÃO DE INSETOS
Marca-se o inseto de interesse com algum produto radioativo que sirva como traçador.
Utilizando –se detectores, pode-se seguir o inseto de interesse, afinal com o detector a presença do inseto poderá ser acompanhada até a uma certa distância.
Exemplos: para formigas, é possível determinar sua movimentação, descobrir seu formigueiro, etc.
Em abelhas, além de acompanhar o seu raio de ação pode-se determinar inclusive as flores de sua preferência.
13
A MARCAÇÃO DO “BICHO”
Professor Rodrigo Penna www.fisicanovestibular.com.br
14
2 – GERAÇÃO DE ENERGIA Energia é e tende a continuar sendo um
problema grave a ser resolvido no século XXI. Lembre-se do apagão de 2001!
Haverá um esgotamento de fontes importantíssimas como o petróleo, o carvão mineral, o gás natural e do potencial hidrelétrico. Os preços tendem a subir muito!
A Energia Nuclear não poderá ser descartada. Na França, por exemplo, ela é responsável pela maior parte da geração de eletricidade.
Professor Rodrigo Penna www.fisicanovestibular.com.br
15Professor Rodrigo Penna
ESQUEMA DE UMA USINA NUCLEAR
16
COMPARAÇÃO ENTRE FONTESDE ENERGIA
Professor Rodrigo Penna www.fisicanovestibular.com.br
17Professor Rodrigo Penna
ANGRA I E ANGRA II
18
3 - Radiografias Industriais
Na indústria naval, nuclear, aeroespacial entre outras, peças caras, tecnologicamente sofisticadas e cuja segurança exige o mais rígido controle de qualidade, esta técnica se mostra como um poderoso Ensaio Não Destrutivos.
Pode-se utilizar os raios X ou radiação gama. Seu princípio básico é semelhante à
radiografia diagnóstica.
Professor Rodrigo Penna www.fisicanovestibular.com.br
19Professor Rodrigo Penna
EXEMPLOS DE DEFEITOS 1
20Professor Rodrigo Penna
EXEMPLOS DE DEFEITOS 2
21
4 – MEDICINA NUCLEARVários radioisótopos diferentes são utilizados em
modernas técnicas de diagnósticos por imagens.Dentre estes, merece destaque o Tecnécio, que ligado a
várias drogas cujo metabolismo é bem conhecido, gera diferentes tipos de imagens.
Assim, pode-se fazer exames de coração, rins, pulmão, etc.
Para tanto é necessário uma câmara de cintilação, associada a uma poderosa eletrônica para processamento dos dados e geração da imagem propriamente.
Professor Rodrigo Penna www.fisicanovestibular.com.br
22Professor Rodrigo Penna
A CÂMARA DE CINTILAÇÃO
23Professor Rodrigo Penna
O EXAME
24Professor Rodrigo Penna
DIAGNÓSTICO – METÁSTASES ÓSSSEAS
25Professor Rodrigo Penna
DIAGNÓSTICO – MIOCÁRDIOEM ESFORÇO
26
DIAGNÓSTICOS
Professor Rodrigo Penna www.fisicanovestibular.com.br
27Professor Rodrigo Penna
5 - ESTERILIZAÇÃO E EXTERMÍNIO DE MOSCAS
Há séculos, a mosca do sono, conhecida como Tsé-Tsé assola a população subsaariana, transmitindo um microorganismo chamado Tripanossoma. Infectados: cerca de 2 milhões (300mil mortos/ano!).
Irradiando as moscas!, operação de alto custo espera-se controlar esta praga.
Os espermatozóides dos machos, por se dividirem continuamente, são particularmente sensíveis à radiação. Assim, os machos permanecem vivos, porém estéreis.
Ao se acasalarem, não gerarão descendentes. A fêmea da espécie só se acasala uma vez em toda a vida. Esta técnica já demonstrou resultados positivos em Zamzibar –
África, e também no controle de uma praga que assolava o rebanho de ovelhas na Líbia.
28Professor Rodrigo Penna
A MOSCA TSÉ-TSÉ
29
6 – IRRADIAÇÃO DE ALIMENTOS
Apenas um ano após a descoberta dos raios X, já em 1896, Minck estudava os efeitos bactericidas desta radiação.
Em 1905 há a primeira proposta documentada do uso da radiação para a conservação de alimentos: uma patente inglesa registrada por Appleby e Banks.
Já é usada, até há bastante tempo, pelas forças armadas e inclusive pela NASA para enviar alimentos para astronautas em pleno espaço.Professor Rodrigo Penna www.fisicanovestibular.com.br
30Professor Rodrigo Penna
CEBOLA IRRADIADA – 6 MESES!
31Professor Rodrigo Penna
INIBIÇÃO DA MATURAÇÃO
32Professor Rodrigo Penna
MILHO E FEIJÃO – 5 ANOS!
33
7 – Irradiação de material hospitalar Há várias tecnologias disponíveis para a
esterilização de material cirúrgico hospitalar.Este processo pode ser feito por calor ou por
produtos químicos.Pesquisas indicaram que alguns dos produtos
químicos utilizados nos processos de esterilização são cancerígenos.
O calor pode deformar alguns materiais.Assim, a irradiação pode se tornar mais vantajosa.
Professor Rodrigo Penna www.fisicanovestibular.com.br
34Professor Rodrigo Penna
PRODUTOS IRRADIADOS
35
8 – DATAÇÃO POR CARBONO-14A grande maioria dos átomos do elemento químico
Carbono são de massa atômica A = 12. .
Os Raios Cósmicos, constituídos essencialmente por prótons de alta energia, ao atingirem a atmosfera terrestre, provocam uma reação nuclear que produz continuamente o radioisótopo Carbono-14. .
O Carbono-14 se incorpora ao ciclo da vida e sua taxa nos organismos vivos está em equilíbrio com a taxa no meio ambiente.
Ao morrer, um organismo para de incorporar este elemento e como o seu decaimento é conhecido, é possível calcular a idade dos fósseis ou outros achados arqueológicos.
C126
C146
Professor Rodrigo Penna www.fisicanovestibular.com.br
36Professor Rodrigo Penna
Mesosaurus brasiliensisCerca de 250mil anos
37
Filo TrlobitamorphaOrdem Placopida – de 360-400mil anos
Professor Rodrigo Penna www.fisicanovestibular.com.br
38Professor Rodrigo Penna
9 – Detecção de fugas em tubulaçõesEncanamentos e tubulações enterradas ou submersas
podem apresentar vazamentos, apesar de todas as precauções que são tomadas nestes casos, como qualquer outros.
Obviamente grandes despesas e esforços seriam empregados para descobrir tais vazamentos, além de um trabalho inútil que seria o de cavar num local onde a tubulação estivesse perfeita.
Para este tipo de detecção, são usados traçadores radioativos. Com detectores portáteis, o vazamento é então descoberto.
No caso de solos, eles precisam ser descontaminados após a detecção.
39Professor Rodrigo Penna
TRABALHO DE CAMPO
40
10 – Controle de efluentes, rejeitos e poluição
As técnicas nucleares também ajudam a estudar a dispersão de agentes poluidores despejados principalmente pela indústria nos rios.
Um traçador radioativo é utilizado com este fim.
A dispersão da poluição é acompanhada através de detectores espalhados ao longo do rio.
Professor Rodrigo Penna www.fisicanovestibular.com.br
41Professor Rodrigo Penna
TRABALHO DE CAMPO 2
42
11 – RADIOTERAPIAConforme já vimos, desde praticamente a descoberta das
radiações, foram e vêm sendo feitos diversos tratamentos para vários tipos de Câncer utilizando radiações.
Neste caso, as radiações podem ser Raios X ou Radiação . Existem também tratamentos com prótons e nêutrons.
O tratamento pode ser feito com modernos aceleradores ou bombas de radioisótopos, notadamente o Cobalto-60.
Em BH, a Santa Casa de Misericórdia é tido como o Hospital mais bem aparelhado para estes tratamentos.
Professor Rodrigo Penna www.fisicanovestibular.com.br
43Professor Rodrigo Penna
O TRATAMENTO
44
O ACELERADOR
Professor Rodrigo Penna www.fisicanovestibular.com.br
45Professor Rodrigo Penna
A RADIAÇÃO
46
O GANTRY
Professor Rodrigo Penna www.fisicanovestibular.com.br
47Professor Rodrigo Penna
A LIGA DE CERROBEND
48Professor Rodrigo Penna
MOLDANDO O FEIXE
49Professor Rodrigo Penna
PROTEGENDO TECIDOS SADIOS
50
A PRECISÃO - MÁSCARA
Professor Rodrigo Penna www.fisicanovestibular.com.br
51Professor Rodrigo Penna
12 – Estudo do metabolismo de plantas
Assim como se geram imagens de pessoas através da radiação, também é possível fazê-lo para plantas.
Desta maneira, é pode-se usar um radioisótopo para verificar como a planta absorve nutrientes, em que parte da planta estes nutrientes serão processados, etc.
Para tanto, o “caminho” que o radioisótopo irá percorrer na planta é registrado com filmes radiográficos semelhantes aos usados em radiografias comuns.
A radiação emitida pelo radioisótopo sensibiliza o filme e a imagem fica marcada após a revelação.
52
ESQUEMA DA TÉCNICA
Professor Rodrigo Penna www.fisicanovestibular.com.br
53Professor Rodrigo Penna
13 – MEDIDORES DE NÍVELO princípio de um medidor de nível que utiliza radiação
é bem simples. Instala-se uma fonte de radiação em um dos lados do
recipiente cujo nível deseja-se medir ou monitorar e simultaneamente coloca-se no lado oposto um detector próprio para o tipo de radiação que estiver sendo utilizado.
Quando o líquido se interpuser entre a fonte e o detector, irá ocorrer uma absorção da radiação e a diminuição da intensidade será então percebida pelo aparelho.
54
REPRESENTAÇÃO
Professor Rodrigo Penna www.fisicanovestibular.com.br