Questões de Concurso sobre Física Médica

Um radionuclídeo comum usado em procedimentos de diagnóstico em medicina nuclear é o tecnécio-99m, ou Tc-99m, que é um isômero nuclear metaestável do tecnécio-99. Uma fonte radioativa de Tc-99m encontrada em um departamento de medicina nuclear decai para 1/16 de sua atividade original após 24 horas.

Qual é a meia-vida dessa fonte radioativa?

A International Commission on Radiation Units and Measurements (ICRU), no relatório nº 83, apresenta diferentes métodos de realizar radioterapia de intensidade modulada (IMRT). Leia atentamente alguns destes métodos, analise e dê valores Verdadeiro (V) ou Falso (F).

( ) MLC dinâmico (sliding Window) – as lâminas do MLC de movem pelo campo enquanto o equipamento irradia.

( ) MLC segmentado (step and shoot) – existência de vários subcampos em uma mesma angulação de gantry, o equipamento irradia apenas quando o subcampo for carregado e lâminas do MLC estiverem paradas.

( ) Radioterapia Robótica – Vários feixes estreitos, não coplanares, entregues por um robô.

( ) Tomoterapia Helicoidal - O gantry gira em torno do paciente com a mesa fixa. Após a conclusão de cada rotação, a mesa é movida passo a passo.

( ) Tomoterapia Serial – O gantry e a mesa movem-se sincronizadamente.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta de cima para baixo.

Os raios cósmicos são fontes de radiação ionizante potencialmente perigosas para o organismo humano. Para quantificar a dose de radiação recebida, utiliza-se o sievert (Sv), definido como a unidade de energia recebida por unidade de massa. A exposição à radiação proveniente de raios cósmicos aumenta com a altitude, o que pode representar um problema para as tripulações de aeronaves. Recentemente, foram realizadas medições acuradas das doses de radiação ionizante para voos entre Rio de Janeiro e Roma. Os resultados têm indicado que a dose média de radiação recebida na fase de cruzeiro (que geralmente representa 80% do tempo total de voo) desse trecho intercontinental é 2 μSv/h. As normas internacionais da aviação civil limitam em 1 000 horas por ano o tempo de trabalho para as tripulações que atuem em voos intercontinentais. Considere que a dose de radiação ionizante para uma radiografia torácica é estimada em 0,2 mSv.

RUAS, A. C. O tripulante de aeronaves e a radiação ionizante. São Paulo: Edição do Autor, 2019 (adaptado).

A quantas radiografias torácicas corresponde a dose de radiação ionizante à qual um tripulante que atue no trecho Rio de Janeiro−Roma é exposto ao longo de um ano?

O fator que afeta a radiossensibilidade celular, podendo aumentar sua resposta à exposição à radiação de baixo LET por inibir a recombinação de radicais livres que formam espécies químicas causadoras de dano e por inibir o reparo do dano causado por radicais livres, é:

A respeito dos raios-X é correto afirmar que:

Um íon de elétron único emite um fóton de comprimento de onda λ = 1170 angstrons, quando seu elétron faz uma transição do nível de energia atômica n = 4 para o n = 3. Suponha que a massa nuclear seja infinita em comparação com a massa do elétron.

Determine o número atômico Z do núcleo do íon.

Sobre a radioproteção, observe as sentenças:

I – Os princípios básicos da proteção radiológica incluem: justificativa, otimização da proteção e limitação da dose.

II – Os aventais de chumbo são indicados principalmente para a blindagem de raios alfa e beta, devido à sua alta densidade.

III – Quando a radiação se propagar de forma divergente a partir da fonte, quanto menor a distância entre a fonte e o indivíduo, maior será a dose absorvida.

As afirmativas corretas são:

O modo de ultrassom Doppler espectral tem um maior potencial de risco térmico, uma vez que pode produzir um aumento de temperatura de até 8°C devido às altas frequências de repetição de pulso e de comprimento do pulso. Isso pode ser agravado, se o feixe for mantido estacionário por um longo período.

Dessa forma, o ultrassonografista pode tomar a seguinte estratégia para reduzir a probabilidade de riscos térmicos em um exame que utiliza ultrassom:

A energia liberada em uma reação nuclear é também chamada de valor Q da reação.

Considerando que as massas atômicas do núcleo do hidrogênio ¹H, do Hélio, do ⁷Li são iguais a 1.008u, 4.003u e 7.016u, respectivamente, estime o valor Q em unidades de MeV da reação p + ⁷Li → ⁴He + ⁴He.

A diferença de massa entre soma das massas dos componentes individuais de um núcleo atômico que contém “ ” prótons e “A – ” nêutrons, e a massa total do núcleo é chamada de defeito de massa Δm e seu equivalente em energia Δmc² é a energia de ligação total do núcleo. A energia de ligação por núcleon varia com o número de núcleons “A” e é da ordem de ~8 MeV/nucleon.

Estime a energia de ligação por núcleon de uma partícula alpha. Considere que a massa neutra de ⁴ ₂He é igual a 4,003u.

Pesquisadores investigam um fragmento de osso encontrado no centro do México, a fim de estimar se ele tem origem em um indivíduo que viveu durante o conflito entre Hernán Cortés e os Astecas, em meados de 1500. O fragmento contém 205,1 g de carbono e tem uma taxa de decaimento beta de 400 decaimentos por minuto.

Considerando que a meia-vida do ¹⁴C é de 5730 anos e que taxa de decaimento do carbono em um organismo vivo é de 15,6 decaimentos por grama por minuto, estime a idade da amostra encontrada.

O decréscimo da RBE para valores de LET acima de aproximadamente 100-300 keV/μm é devido à quantidade de energia depositada na célula por uma única partícula

Uma amostra de Flúor-18 foi preparada com uma atividade de 1 Ci. Sendo a meia-vida deste elemento igual a 110 minutos, determine a quantidade de átomos de F-18 na amostra preparada. Dados: 1 Ci = 3,7 x 10¹⁰ Bq; ln 2 = 0,693.

A magnitude da força eletrostática diminui rapidamente à medida que as cargas são separadas. Este mesmo comportamento é observado para feixes de fótons de fontes pontuais, em que a intensidade do feixe diminui à medida que se afasta da fonte. Esta relação é dada pela:

Califórnio (Cf) é um elemento transurânico radioativo sintético da série dos actinídeos, com número atômico Z = 98 e 20 radioisótopos conhecidos e apenas o Cf-252 é de interesse comercial e foi considerado útil em uma ampla gama de áreas especializadas da ciência, indústria e medicina. Considerado um emissor intenso de nêutrons, é amplamente utilizado em diversas áreas da ciência, como no estudo da fissão nuclear, na radiografia de nêutrons, na inicialização de reatores nucleares, entre outros. O Cf-252 decai através de dois modos de decaimento radioativo: (1) decaimento alfa, com meia- vida de 2,73 anos e fração de ramificação 0,969, e fissão espontânea acompanhada de emissão de nêutrons com meia-vida de 85,5 anos e fração de ramificação 0,031.

Determine a meia-vida efetiva de uma fonte de ²⁵² ₉₈Cf.

Câmaras de ionização de transmissão são amplamente utilizadas para monitorar o feixe de saída de fontes de radiação, tais como geradores de raios X e aceleradores lineares. Assinale a alternativa que descreve uma característica necessária do design desse tipo de câmara de ionização.

A radioatividade é um fenômeno estocástico, ou seja, não é possível prever quando o átomo radioativo irá decair. Mas, para um valor médio de átomos decaindo em um dado tempo, há uma distribuição de probabilidade que permite calcular o número de decaimentos ocorrendo nesse tempo, com exceção das taxas de desintegração extremamente altas. Assinale a alternativa que apresenta corretamente a distribuição de probabilidades mencionada no texto.

Os testes de aceitação que devem ser realizados nas câmaras cintilográficas, equipamento de diagnóstico por emissão de pósitrons e medidor de atividade podem ser subdivididos de acordo com sua frequência, sendo superior ou inferior a um semestre. Sobre essa periodicidade ou frequência, avalie as afirmativas a seguir e assinale a alternativa correta.

Suponha que você foi contratado para atuar como físico especialista em um serviço de radioterapia que foi inaugurado em janeiro de 2022. O serviço possui um acelerador linear que funciona com energia única de fótons, não realiza tratamentos de intensidade modulada (IMRT ou VMAT) e nem radiocirurgias. Quando iniciou suas atividades, em janeiro de 2022, você verificou que todos os instrumentos de medidas necessários para o funcionamento do serviço haviam sido calibrados em dezembro de 2021, seguindo as especificações da Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN). No que diz respeito à necessidade de calibração por vencimento de prazos, de acordo com a CNEN, Norma 6.10, assinale a alternativa que apresenta corretamente quais instrumentos de medida devem ser calibrados até dezembro de 2023.

Leia a sentença abaixo:

O número de Hounsfield de um material com um coeficiente de atenuação duas vezes maior que o da água é ______.

Assinale a alternativa que preencha corretamente a lacuna.