Modelagem computacional de um acelerador linear e da sala


 Grandezas Dosimétricas Relevantes



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2.6. Grandezas Dosimétricas Relevantes 
 
As  grandezas  dosimétricas  relevantes  utilizadas  nos  próximos  capítulos  deste 
trabalho  são  aqui  descritas.  A  padronização  mundialmente  aceita  das  medidas  e 
unidades  utilizadas  para  quantificar  as  radiações  e  seus  efeitos  é  realizada  pela 
Comissão Internacional de Unidades e Medidas de Radiação (International Commission 
on Radiation Units and Measurements – ICRU), que define as grandezas físicas básicas 
e  operacionais,  e  a  Comissão  Internacional  de  Proteção  Radiológica  (International 
Commission on Radiological Protection – ICRP), que estabelece os limites de doses e 
define grandezas afetas à proteção radiológica. 
De  acordo  com  a  publicação  103  da  ICRP  (ICRP,  2007)  as  grandezas 
relacionadas à proteção radiológica baseiam-se em medidas da energia depositada pela 
radiação em órgãos e tecidos do corpo humano e, para correlacionar a dose de radiação 
com  o  risco  de  efeitos  nocivos  à  saúde,  é  necessário  levar  em  conta  variações  na 
efetividade  biológica  das  radiações  de  diferentes  tipos,  bem  como  a  sensitividade  dos 
diversos  órgãos  à  radiação  ionizante.  Assim,  aquela  comissão  definiu  a  Dose 
Equivalente (equivalent dose) e a Dose Efetiva (effective dose) como grandezas centrais 
para  a  proteção  radiológica,  as  quais  permitem  a  consideração  da  exposição  total  ou 
parcial  do  corpo  à  radiação  externa  de  vários  tipos,  bem  como  a  inalação  de 
radionuclídeos.  Ambas  não  são  medidas  diretamente,  mas  sim  obtidas  a  partir  de 
grandezas operacionais que podem ser medidas. 
O  procedimento  adotado  pela  ICRP  para  obtenção  da  Dose  Efetiva  parte  da 
obtenção da grandeza física fundamental Dose Absorvida, calculando-se sua média em 
órgãos e tecidos específicos, em seguida aplicando-se fatores de peso que consideram a 
efetividade  biológica  das  diferentes  radiações  para  chegar-se  à  Dose  Equivalente. 
Posteriormente, aplicam-se fatores de peso aos valores de Dose Equivalente de órgãos e 
tecidos,  segundo  sua  radiosensibilidade,  e  a  soma  desses  novos  valores  obtidos 
corresponderá  à  Dose  Efetiva.  Esta  quantidade,  portanto,  baseia-se  na  exposição  a 
campos  externos  de  radiação  e  em  radionuclídeos  incorporados  ao  organismo,  bem 
como  nas  interações  da  radiação  com  tecidos  humanos  e  em  avaliações  sobre  reações 
biológicas que resultem em efeitos estocásticos sobre a saúde (ICRP, 2007). 
 
 
 
 


61 
 
2.6.1.  Dose Absorvida 
 
Em proteção radiológica a Dose AbsorvidaD, é a grandeza mais fundamental 
utilizada  para  todos  os  tipos  de  radiações  ionizantes  e  geometrias  de  irradiação.  É 
definida (equação 2.9) como o quociente entre a energia média depositada, 
dε̅, em uma 
quantidade  de  massa 
d𝑚,  devido  à  radiação  ionizante.  Sua  unidade  no  Sistema 
Internacional (SI) é J.kg
-1
, recebendo o nome especial de gray (Gy) (ICRP, 2007). 
 
𝐷 =
d𝜀̅
d𝑚
                                                                  (2.9) 
 
Nas  aplicações  práticas,  contudo,  as  doses  absorvidas  são  frequentemente 
obtidas  através  de  uma  média  sobre  um  dado  volume  de  tecido.  Assume-se  que,  para 
baixas doses, o valor médio da dose absorvida em um órgão ou tecido específico pode 
ser  correlacionado  com  os  danos  causados  pelos  efeitos  estocásticos  da  radiação  em 
todas  as  partes  desse  órgão  ou  tecido,  com  suficiente  exatidão  para  fins  de  proteção 
radiológica.  Assim,  a  publicação  116  da  ICRP  (ICRP,  2010)  define  a  dose  absorvida 
média  em  um  órgão  ou  tecido  T  conforme  a  equação  2.10,  onde  m
T
  é  a  massa  desse 
órgão/tecido e D é a dose absorvida no elemento de massa dm. A dose absorvida média 
equivale  à  razão  entre  a  energia  média  (devido  à  radiação  ionizante)  depositada  no 
órgão ou tecido, 
𝜀̅
T
, e sua massa  m
T
.  A dose absorvida média em um órgão é às vezes 
denominada dose no órgão
 
𝐷
T
=
1
𝑚
T
∫ 𝐷 d𝑚 =  
𝜀̅
T
𝑚
T
𝑚
T
                                              (2.10) 
 
2.6.2.  Dose Equivalente e fatores de peso da radiação 
 
Para  uma  mesma  dose  absorvida  as  radiações  ionizantes  de  diferentes  tipos  e 
energias produzirão efeitos distintos sobre os tecidos do corpo humano. Por essa razão, 
a ICRP definiu grandezas de proteção que se baseiam na dose absorvida média, D
T,R
, no 
volume  de  um  órgão  ou  tecido  específico  T,  devido  à  radiação  do  tipo  R,  a  qual  é 
especificada  segundo  seu  tipo  e  energia.  Assim,  a  grandeza  Dose  Equivalente  em  um 
órgão  ou  tecido,  H
T
,  é  definida  como  a  soma  das  doses  absorvidas  médias  devidas  a 
todos  os  tipos  de  radiações  ionizantes  num  dado  órgão  ou  tecido,  multiplicadas  pelos 
respectivos  fatores  de  peso  de  cada  tipo  de  radiação,  w
R
,  conforme  equação  2.11.  A 


62 
 
tabela  2.13  apresenta  os  fatores  de  peso  das  radiações  ionizantes  recomendados  pela 
ICRP (ICRP, 2007). 
 
𝐻
T
= ∑ 𝑤
R
𝐷
T,R
                                                           (2.11)
R
 
 
Tendo  em  vista  que  os  fatores  de  peso  da  radiação,  w
R
,  são  adimensionais,  a 
unidade da dose equivalente no SI também é J.kg
-1
, recebendo a denominação especial 
de sievert (Sv) para diferenciá-la da dose absorvida. 
Os fatores de peso da radiação sugeridos pela ICRP estão largamente baseados 
em  dados  experimentais  referentes  à  eficácia  biológica  relativa  (Relative  Biological 
Effectiveness  -  RBE)  das  diferentes  radiações,  julgados  relevantes  para  a  produção  de 
efeitos estocásticos na saúde. Os valores informados na tabela 2.13 a seguir referem-se 
tanto  à  radiação  externa  incidente  sobre  um  indivíduo  quanto  à  advinda  de 
radionuclídeos incorporados ao organismo. 
 
Tabela 2.13 – Fatores de peso da radiação, w
R
, recomendados (ICRP, 2007) 



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