5.11 – COEFICIENTE DE CONVERSÃO DA DOSE EFETIVA E DO EQUIVALENTE DE DOSE AMBIENTAL PARA FLUENCIA E KERMA NO AR

Em geral, para a calibração de instrumentos em Proteção Radiológica o valor do equivalente de dose ambiental pode ser obtido a partir do kerma no ar, aplicando fatores de conversão. No intervalo de energias considerado nessa pesquisa esses coeficientes não são encontrados na literatura para os materiais de barita branca, creme e roxa, utilizados comercialmente como blindagem em salas de raios X diagnósticos. Assim, os valores aqui medidos serão de grande contribuição nesta área de proteção radiológica.

A ligação entre a grandeza para a limitação do risco, a grandeza operacional e a grandeza primária é feita através de coeficientes de conversão. Grandezas operacionais são definidas com o objetivo de quantificar grandezas para limitação do risco de modo a correlacioná-las com as grandezas primárias. As Figuras 74 a 81 mostram os coeficientes de conversão normalizados para o kerma no ar e a fluência determinada. A fluência é dada pelo número de fótons incidente dividido pela área transversal do colimador ("pinhole"), utilizado para colimar o feixe de fótons.

Pode ser observado nas figuras abaixo que H*(10) é uma grandeza que superestima E em toda a faixa de energia e espessura de material aqui estudado, como já relatado por Peixoto e Nogueira [Peixoto, 1995, Nogueira, 1998] que determinaram coeficientes de conversão do H*(d) para o kerma no ar e fluência, em mais duas profundidades (50 e 60 mm) na esfera da ICRU em função de espessuras de chumbo para essas qualidades de raios X diagnóstico. Os autores citados demonstraram claramente que a grandeza, H*(10), não atende o critério de estimar a dose efetiva na faixa de raios X diagnóstico, para esse fim seria mais adequado que esta grandeza fosse determinada na profundidade de 60mm. Essa é uma indicação que poderia ser realizada em trabalhos futuros para as os tipos de barita estudados nesta pesquisa.

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Figura 74 - Coeficientes de Conversão [E e H*(10)]/Kar ] para espectros transmitidos pelas baritas branca, creme e roxa em função das espessuras de barita para a qualidade IEC RQR 4.

Figura 75 - Coeficientes de Conversão [E e H*(10)]/Fluência ] para espectros transmitidos pelas baritas branca, creme e roxa em função das espessuras de barita para a qualidade IEC RQR 4

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Figura 76 - Coeficientes de Conversão [E e H*(10)]/Kar ] para espectros transmitidos pelas baritas branca, creme e roxa em função das espessuras de barita para a qualidade IEC RQR 6.

Figura 77 - Coeficientes de Conversão [E e H*(10)]/Fluência ] para espectros transmitidos pelas baritas branca, creme e roxa em função das espessuras de barita para a qualidade IEC RQR 6.

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Figura 78 - Coeficientes de Conversão [E e H*(10)]/Kar ] para espectros transmitidos pelas baritas branca, creme e roxa em função das espessuras de barita para a qualidade IEC RQR 9

Figura 79 - Coeficientes de Conversão [E e H*(10)]/Fluência ] para espectros transmitidos pelas baritas branca, creme e roxa em função das espessuras de barita para a qualidade IEC RQR 9.

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Figura 80 - Coeficientes de Conversão [E e H*(10)]/Kar ] para espectros transmitidos pelas baritas branca, creme e roxa em função das espessuras de barita para a qualidade IEC RQR 10.

Figura 81 - Coeficientes de Conversão [E e H*(10)]/Fluência ] para espectros transmitidos pelas baritas branca, creme e roxa em função das espessuras de barita para a qualidade IEC RQR 10.

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7 – CONCLUSÕES

De acordo com os resultados apresentados pode ser concluído que:

Foram obtidos experimentalmente dados de espectros de raios X gerados nas qualidades IEC para RQR4, RQR6, RQR9 e RQR10 sem filtração e com diferentes espessuras de filtros de barita branca, creme e roxa, que correspondem aos feixes encontrados em instalações de raios Esse fato possibilita que, nos projetos de blindagens utilizando esses materiais como barreiras protetoras contra os raios X, o respectivo dimensionamento dessas blindagens seja feito com precisão e segurança, otimizando o custo da proteção radiológica.

O cálculo do dimensionamento e do revestimento de paredes nos projetos de blindagem contra os raios X em serviços de radiodiagnóstico, quando é realizado pelo método da espessura equivalente ao chumbo, superestima os valores das espessuras dessas blindagens, quando o material utilizado é a barita, acarretando, dessa forma, elevação do custo de proteção e sobrecarga da estrutura da instalação.

Foram obtidos experimentalmente dados das grandezas operacionais: equivalente de dose ambiental, H*(10), dose efetiva, E e da grandeza primária kerma no ar, K para espectros de raios X gerados nas qualidades IEC para RQR4, RQR6, RQR9 e RQR10 sem filtração e com diferentes espessuras de filtros de barita branca, creme e roxa, que correspondem aos feixes encontrados em instalações de raios.

Foi possível mostrar que as características de atenuação da barita influenciam as curvas de transmissão no alcance de raios diagnósticos. Ficou também demonstrado que a composição da barita influencia as curvas de transmissão dos raios X, demonstrando a importância de determinação da composição atômicas destes materiais.

A prática corrente de determinação de fatores de atenuação em termos da grandeza dosimétrica padrão para fótons, o kerma no ar, pode levar a uma sobre estimativa da atenuação obtida em termos da dose efetiva, E, considerando que, esta é a grandeza que deve ser limitada, devido à sua relação com o risco ocupacional devido à radiação, as blindagens de proteção em serviços de radiodiagnóstico devem ser projetadas para esta grandeza.

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É necessário incorporar às normas e aos manuais usados para o cálculo de barreiras de proteção contra a radiação X, tanto o rendimento padronizado em termos da grandeza operacional, equivalente de dose ambiental H*(d), como os fatores de atenuação determinados em termos da dose efetiva, E. Nesta pesquisa curvas de atenuação para o rendimento do tubo de raios X em temos do kerma no ar, Kar, H*(10) e dose efetiva, E, também foram determinados para os três tipos de barita (banca, creme e roxa) em qualidades da IEC (RQR 4, 6, 9 e 10).

Por último, também foram determinados experimentalmente e calculados pelo programa WinXcom, os coeficientes de atenuação mássico, (µen/), em qualidades IEC (RQR4, RQR6, RQR9 e RQR10), para os materiais de barita branca, creme e roxa, bem como a primeira e segunda CSR para estes materiais, nesta faixa de energia. A determinação destas grandezas possibilita o emprego e utilização destes materiais de blindagem em estudos no dimensionamento para blindagens da radiação X com maior precisão e segurança.

Este trabalho trouxe uma contribuição significativa à comunidade científica, ao determinar as características de argamassas de barita brasileiras (roxa, branca e creme), como materiais de blindagem contra a radiação X. Essas características permitem determinar o cálculo das curvas de atenuação em unidades de equivalente de dose ambiente para diferentes energias na faixa de radiodiagnóstico, considerando-se as propriedades polienergéticas das radiações primária e secundária que atingem as barreiras protetoras.

Como a barita tende, em termos mundiais, a se tornar um mineral raro e de alto valor, devido à exaustão das reservas em nível mundial, sugere-se que sejam elaborados programas de exploração mineral, visando descobrir novas áreas, como também, que sejam executados projetos de tecnologia para aproveitamento das jazidas conhecidas.

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