Efeitos biológicos da radiação

    O efeito biológico da radiação está relacionado com a propriedade de provocar ionização da matéria com a qual interage, isto é, com sua capacidade de arrancar elétrons da matéria, criando íons . A propriedade de provocar ionização, como já visto, é diferente para os três tipos de radiação, com a seguinte ordem decrescente : a >b > g .

    Além disto, a natureza do tecido vivo que absorve a radiação também influi no efeito biológico observado. Quando expostos a mesma dose de radiação, o tecido ósseo absorve aproximadamente o dobro de energia absorvida por tecidos não ósseos.

    Diferentes materiais absorvem quantidades diferentes de uma mesma radiação. Assim, :

* 1 g de água absorve aproximadamente 90 x 10-7 J de energia de uma radiação
* 1 g de tecido não ósseo absorve aproximadamente 97 x 10-7 J de energia da mesma ra-diação e,
* 1g de tecido ósseo absorve uma quantidade muito maior de energia da mesma radiação.

     Radiações de diferentes naturezas ( raios-X, raios g , partículas a e b), e mesmas intensidades , têm capacidades diferentes de lesar o mesmo tipo de matéria viva.
 Para levar em conta as diferentes capacidades de interações biológicas das diferentes radiações , foi criado o termo dose equivalente . A unidade SI de dose equivalente é o Sievert ( Sv ) . A dose equivalente ( H ) , é dada pela relação :

 H  = D x Q X N

onde :
 H é a dose equivalente em Sv,
 D é a dose de radiação em Gy ;
 Q é um fator de absorção efetiva da radiação em questão e ,
   N é outro fator modificante da absorção, como por exemplo, o tipo de tecido que está absorvendo a radiação .

     Por exemplo , Q = 20 para a partícula a  e Q = 1 para a radiaçãog e partícula b. Assim , o mesmo efeito biológico resulta da absorção de 4 Gy de radiação g ou de 0,2 Gy de partículas a . Estas duas doses de radiações diferentes são ditas equivalentes em seus efeitos biológicos .

     A unidade antiga de dose equivalente é o rem ( abreviatura de “radiation equiva-lent for men ). Equivale a dose de radiação cujo efeito é semelhante ao efeito de 1 röntgen no ser humano.

     Quando a matéria viva absorve 1 Gy de raios-X, a dose equivalente é de 1 Sv, que corresponde a aproximadamente 100 rem .

     Sieverts ou rem são aditivos ; gray ou rad não são . Por exemplo , uma dose de 100 rad de radiação g no tórax  e uma dose de 5 rad de exposição a um feixe de neutrons na cabeça da mesma pessoa , não significa que o corpo todo recebeu uma dose de 15 rad.

    Depois que os rad absorvidos forem convertidos em rem , ou Sv, as quantidades encontra-das podem ser somadas para fornecer a dose total do corpo em rems ( ou Sv).

     Como exemplo da ordem de uma dose equivalente máxima, tem-se 0,3 rem/semana para trabalhadores em usinas nucleares. Para comparação, numa chapa de  raios-X de tórax a dose equivalente é de  0,007 rem .
 

As unidades SI relacionadas com a medida de radioatividade são listadas na tabela a seguir.
 
 
Grandeza a que se refere Unidade Símbolo Definição
Atividade de uma fonte radioativa Becquerel Bq Número de desintegrações por segundo
Dose de radiação absorvida Gray Gy Quantidade de energia, expressa em joules, proveniente da radiação que é absorvida por 1 kg de peso corporal
Dose equivalente de radiação Sievert Sv [ dose de radiação absorvida] x [fator de qualidade]
Os fatores de qualidade, relacionados com os diferentes poderes de ionização das radiações são listados a seguir .
 
Tipo de Radiação Fator de Qualidade
Raios X ou g 1
Partículas b (energia < 0,03 MeV) 1
Partículas b (energia > 0,03 MeV) 1,7
Partículas a 20

    Quando um ser vivo é exposto à uma dose maciça de radiação, vários distúrbios orgânicos podem ocorrer, podendo eventualmente levar o indivíduo à morte. Exemplos típicos de doses letais para diferentes espécies são listadas na tabela a seguir.

Ser vivo Dose letal para 50% dos indivíduos em 30 dias ( expressa em Sieverts , Sv )
Carneiro 2,5
Cachorro 3,5
Homem 4,5 ( estimado )
Camundongo 6,0
Rato 7,0
Coelho 8,0
Caracol 200
Mosca de frutas 800
Ameba 1.000

    Quando um ser vivo é exposto a uma dose não letal e continuada de radiação, podem ocorrer defeitos genéticos ou formação de tumores cancerosos a longo prazo. Uma pessoa está sujeita à ação da radiação proveniente de várias fontes, cuja dose anual total, felizmente, encontra-se abaixo do máximo tolerado. Exemplos típicos de exposições à radioatividade a que uma pessoa encontra-se submetida, são listadas na tabela a seguir.
 
 
 

Dose anual de radiação por pessoa 
Fonte Dose anual ( em miliSievert , mSv )
Radiação natural de fundo ( raios cósmicos, radônio, etc) 0,82
Raios X médico e odontológico 0,77
Resíduos de testes atômicos 0,05
Produtos industrializados ( Tv, monitores de vídeo, etc ) 0,05
Usinas nucleares < 0,01
Total < 2

    Doses Equivalentes e Doenças Provocadas Pela Radiação

    Doses de tolerância : -trabalhador de usina nuclear : 5 rem/ano
   moradores em vizinhança de usina nuclear : 0,5 rem/ano

    Dose maciça de 25- 50 rem : - morte de células , especialmente do tecido linfático

    Dose maciça de aproximadamente 100 rem  - após 03 horas aparece a embriagues de radi-ação , caracterizada por :
insônia , cansaço , fraqueza geral , falta de apetite , enjôo, instabilidade psíquica, vômitos , dores de cabeça, diminuição de pressão sangüínea , diarréia, leucemia moderada, devido à diminuição da capacidade da medula óssea produzir células sangüíneas .

    Dose maciça de aproximadamente 400 rem - dose letal média, que provoca a morte de 50% da população exposta em 60 dias . Duas horas após a exposição tem-se :
atrofia do baço, produção de bolhas e úlceras na pele, hemorragias, infeções, perda de cabelo, leucemia .
Terapia : transfusões de sangue e antibióticos.

    Dose maciça de aproximadamente 500 rem por indivíduo - 100% de morte em 02 dias , pois há a destruição total da mucosa intestinal .
 
 

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