Questões de Concurso sobre Física Médica

As células cancerosas são mais sensíveis aos Raios-X e aos Raios-$\gamma$ do que as células normais. Uma das fontes utilizadas na terapia por radiação é o Cobalto-60 (⁶⁰Co), que decai, por emissão de radiação Beta, para um estado excitado do ⁶⁰Ni. A meia-vida do Cobalto-60 por decaimento Beta é de cinco anos. Quantos núcleos do ⁶⁰Co estão presentes numa fonte de atividade de 7,0 x 10¹³ des/s usada num hospital? Considere que 1 ano 3,0 x 10⁷s e ln 2 = 0,7.

O isótopo ¹²⁵I (Iodo-125) é muito utilizado em procedimentos de Braquiterapia intracavitárias. Uma cápsula a ser introduzida no paciente contém 5,0 x 10^-12g de ¹²⁵I e a meia-vida desse elemento é 35 minutos. Qual a atividade radioativa dessa amostra? Considere ln 2 = 0,70.

(Dados: 1 mol de ¹²⁵I = 125g e 1 mol = 6,0 x 10²³ átomos)

Para efeito de proteção radiológica, placas de chumbo são utilizadas para atenuar em 1/10 a intensidade de um feixe de Raios-$\gamma$ de energia 1,5 MeV. Sabendo-se que o coeficiente de atenuação linear do chumbo é dado por $\mu$_Pb=0,6 cm^-1, qual a espessura da placa protetora, em centímetros? Considere ln 10 = 2,4.

Em um microscópio eletrônico, elétrons são acelerados por uma diferença de potencial de 100 kV até atingirem uma tela contendo uma substância fluorescente, onde se formarão imagens. Qual a variação da energia cinética de um elétron nesse processo, em Joules? Considere a carga do elétron e = 1,6 x 10^-19 C.

Um físico médico, ao trabalhar com ¹³¹I (Iodo 131), durante uma hora, verificou que esteve exposto a 1,5 R/h (Roetngen por hora). Para que não ultrapasse o limite permissível de 30 mR/h, qual a espessura de chumbo, em cm, que deverá ser colocada entre a fonte e o físico? Considere que a Camada Semirredutora do Chumbo é dada por CSR_Pb = 1,4 cm, que ln 2 = 0,70 e ln 0,02 = -3,9.

Uma pessoa exposta à radiação teve o mesmo grau de queimaduras produzido por uma exposição de 0,10 Gy (Gray), proveniente de partículas-$\alpha$ e 2,0 Gy, proveniente de Raios-X. Considerando que o fator de Efetividade Biológica Relativa (RBE) que mede os efeitos biológicos da radiação no homem, para os Raios-X, é igual a 1,0, qual o valor do fator RBE para a radiação-$\alpha$?

Uma pessoa de 80 kg recebe, numa parte do seu corpo, uma dose de radiação de intensidade de 10 mGy liberada por partículas-$\alpha$. O fator de Efetividade Biológica Relativa (RBE) é igual a 20. Em Joules, qual a energia absorvida e a dose equivalente à qual esta pessoa ficou exposta?

A formação de imagens de tecidos do corpo humano por ressonância magnética nuclear é um processo não invasivo e de baixo risco para o paciente. Um campo magnético externo, de intensidade B = 2,0 T, é aplicado em uma região do paciente. Automaticamente, o momento magnético do próton, nos núcleos de hidrogênio, alinha-se com esse campo. Nessa posição, a energia potencial magnética é a mais baixa. O próton, por ter spin ½, só possui dois estados possíveis de polarização, paralelo ou antiparalelo à direção do campo magnético. Fornecendo energia adequada, o momento magnético passa para a posição de maior energia, antiparalelo ao campo magnético aplicado. O momento magnético retorna à posição inicial, emitindo, de volta, energia, na forma de fótons que podem ser detectados, mapeando, assim, as estruturas internas do corpo. Considerando que o momento magnético do próton é $\mu$p = 8,0 x 10^-8 eV/T, qual a energia emitida de volta pelo próton na forma de fótons, ao retornar à posição inicial?

Uma fonte de Raios-X proporciona a uma pessoa, numa distância de 2,0 m da fonte, uma taxa de exposição de 1000 R/h (Roentgen por hora). Considerando-se que a exposição máxima permitida seja 2,5 R/h, qual a distância mínima, em metros, que essa pessoa deve manter para estar protegida?

O alargamento do pulso pode estar relacionado com o número de reflexões no meio espalhador.

A técnica descrita acima baseia-se no fato de que a velocidade de propagação da luz independe do meio no qual se propaga.