Tecnólogo em Radiologia - Luciano Santa Rita Oliveira

END por radiação inizante

 

A radiografia é um método usado para inspeção nos Ensaios Não Destrutivos (END) que baseia-se na absorção diferenciada da radiação ionizante na peça que está sendo inspecionada. Devido às diferenças na densidade e variações na espessura do material, ou mesmo diferenças nas características de absorção causadas por variações na composição do material, diferentes regiões de uma peça absorverão quantidades diferentes da radiação penetrante. Essa absorção diferenciada da radiação poderá ser detectada através de um filme, ou através de um tubo de imagem ou mesmo medida por detectores eletrônicos de radiação. Essa variação na quantidade de radiação absorvida, detectada através de um meio, irá nos indicar, entre outras coisas, a existência de uma falha interna ou defieto no material.



A radiografia industrial é então usada para detectar variação de uma região de um determinado material que apresenta uma diferença em espessura ou densidade comparada com uma região vizinha, em outras palavras, a radiografia é um método capaz de detectar com boas sensibilidade defeitos volumétricos. Isto quer dizer que a capacidade do processo de detectar defeitos com pequenas espessuras em planos perpendiculares ao feixe, como trinca dependerá da técnica de ensaio realizado. Defeitos volumétricos como vazios e inclusões que apresentam uma espessura variável em todas direções, serão facilmente detectadas desde que não sejam muito pequenos em relação à espessura da peça.

 

Equipamentos emissores de raios X

Os Raios X são produzidos em ampolas especiais. Os tamanhos das ampolas ou tubos são em função da tensão máxima de operação do aparelho.

Os equipamentos de Raios X industriais se dividem geralmente em dois componentes: o painel de controle e o cabeçote, ou unidade geradora.

O painel de controle consiste em uma caixa onde estão alojados todos os controles, indicadores, chaves e medidores, além de conter todo o equipamento do circuito gerador de alta voltagem. E através do painel de controle que se fazem os ajustes de voltagem e amperagem, além de comando de acionamento do aparelho.

No cabeçote está alojada a ampola e os dispositivos de refrigeração. A conexão entre o painel de controle e o cabeçote se faz através de cabos especiais de alta tensão.

Os equipamentos considerados portáteis, com voltagens até 400 kV, possuem peso em torno de 40 a 80 kg, dependendo do modelo. Os modelos de tubos refrigerados a gás são mais leves ao contrário dos refrigerados a óleo.

 

Equipamentos emissores de raios gama

As fontes usadas em gamagrafia (radiografia com raios gama), requerem cuidados especiais de segurança pois, uma vez ativadas, emitem radiação, constantemente.

Deste modo, é necessário um equipamento que forneça uma blindagem, contra as radiações emitidas da fonte quando a mesma não está sendo usada. De mesma forma é necessário dotar essa blindagem de um sistema que permita retirar a fonte de seu interior, para que a radiografia seja feita. Esse equipamento denomina-se Irradiador.

Os irradiadores compõe-se, basicamente, dos seguintes componentes fundamentais: blindagem, uma fonte radioativa e dispositivos para expor a fonte radiativa conforme demonstra a figura a seguir.

As blindagens podem ser construídas com diversos tipos de materiais. Geralmente são construídos com a blindagem, feita com um elemento (chumbo ou urânio exaurido), sendo contida dentro de um recipiente externo de aço, que tem a finalidade de proteger a blindagem contra choques mecânicos.

Uma característica importante dos irradiadores, que diz respeito à blindagem, é a sua capacidade. Como sabemos, as fontes de radiação podem ser fornecidas com diversas atividades e cada elemento radioativo possui uma energia de radiação própria. Assim cada blindagem é dimensionada para conter um elemento radiativo específico, com uma certa atividade máxima determinada.

Outro fato de relevância nas blindagens destes irradiadores é que o material utilizado é urânio exaurido que em função de seu alto número atômico possibilita blindagens eficientes com volumes reduzidos.

   

Características físicas e tipos de fontes gama

As fontes radioativas para uso industrial, são encapsuladas em material austenítico, de maneira tal que não há dispersão ou fuga do material radioativo para o exterior.

Um dispositivo de contenção, transporte e fixação por meio do qual a cápsula que contém a fonte selada, está solidamente fixada em uma ponta de uma cabo de aço flexível, e na outra ponta um engate, que permite o uso e manipulação da fonte, é denominado de “porta fonte”. Devido a uma grande variedade de fabricantes e fornecedores existem diversos tipos de engates de porta-fontes.

Embora apenas poucas fontes radiativas seladas sejam atualmente utilizadas pela indústria moderna, daremos a seguir as principais que podem ser utilizadas assim como as suas características físico-químicas.

  • Cobalto - 60 (Co-60, Z=27)
  • Irídio - 192 (Ir-192, Z=77)
  • Túlio - 170 (Tu-170, Z=69)
  • Césio - 137 (Cs-137, Z=55)*
  • Selênio - 75 (Se-75)**

*É uma fonte de radiação quase sem utilidade no momento, em razão das dificuldades de obtenção e da má qualidade do filme radiográfico.

**É um radioisótopo de uso recente na indústria, proporcionando uma qualidade muito boa de imagem, assemelhando-se à qualidade dos Raios-X.

   

Características dos irradiadores gama

Os irradiadores gama são equipamentos dotados de partes mecânicas que permitem expor com segurança a fonte radioativa. A principal parte do irradiador é a blindagem interna , que permite proteção ao operador a níveis aceitáveis para o trabalho, porém com risco de exposição radiológica se armazenado em locais não adequados ou protegidos.

O  que mais diferencia um tipo de irradiador de outro são os dispositivos usados para se expor a fonte. Esses dispositivos podem ser mecânicos, com acionamento manual ou elétrico, ou pneumático. A única característica que apresentam em comum é o fato de permitirem ao operador trabalhar sempre a uma distância segura da fonte, sem se expor ao feixe direto de radiação.

Os irradiadores gama são construídos através de rígidos controles e testes estabelecidos por normas internacionais, pois o mesmo deve suportar choques mecânicos, incêndio e inundação sem que a sua estrutura e blindagem sofram rupturas capazes de deixar vazar radiação em qualquer ponto mais do que os máximos exigidos.

Fonte: Infosolda - Radiologia Industrial

 

Fluoroscopia na industria

Esta técnica é empregada nos processos onde  a grafia não é possível, e quando o tempo entre a exposição do objeto analisado e a obtenção da imagem resultante seja imediata. A imagem, nesse caso é registrada eletronicamente em vez de filme radiográfico.

A imagem formada é positiva uma vez que as áreas mais brilhantes indicam onde há maior incidência de radiação transmitida a tingir a tela. Tal imagem é oposta à imagem negativa produzida no filme radiográfico.

Em outras palavras, na fluoroscopia, quanto mais clara a área, menos espessa e/ou menos densa a seção da peça ou componente sob análise.

O ensaio por fluoroscopia é um método de END tendo aplicações nas indústrias automotiva, aeronáutica, eletrônica e militar, entre outras.

O uso desse método tem crescido devido à redução no custo do equipamento e à solução de problemas como proteção e armazenamento de imagens digitais. 

A resolução da imagem fluoroscópica é geralmente inferior à imagem num filme radiográfico. Uma maneira de melhorar a resolução é usar ponto focal menor para reduzir a penumbra. Pontos focais menores são recomendados particularmente nos casos em que a magnificação do objeto ou região do objeto é necessária.

   

Tomografia na industria (TC)

A TC na industrial, analogamente à TC na área médica, utiliza o princípio da medição da atenuação da radiação ao longo de diferentes direções nas quais os raios atravessam o objeto sob exame, seguida pelo uso de algoritmos de reconstrução de imagem. 

Desse modo, a TC permite a obtenção de imagens 2 D de seções transversais do objeto, e pela combinação de sucessivos cortes, de imagens 3D. A figura seguinte  apresenta uma radiografia, um corte tomográfico 2D e a reconstrução 3 D de um mesmo molde de cerâmica.

As principais partes de um TC são :

  • a fonte emissora de radiação,
  • os detetores de radiação (geralmente posicionados após colimadores e no plano da seção transversal irradiada),
  • uma unidade de posicionamento do objeto a ser inspecionado (geralmente uma base giratória) e
  • um sistema de processamento computadorizado que controle a aquisição, o processamento e a análise da informação coletada (computador e pacotes de programas dedicados). 

A TC proporciona uma melhor informação quanto à profundidade e distribuição de descontinuidades do que a radiografia convencional. 

Outra importante característica da TC é que resulta em dados digitalizados que podem ser prontamente processados com softwares de processamento de imagem, disponibilizados para os usuários e compatíveis com diversos aplicativos.

As desvantagens da TC são o alto custo do equipamento e da instalação, a necessidade de pessoal altamente especializado e, conseqüentemente, o alto custo da análise da tomografia.

Por essas razões, o uso da TC tem se limitado a poucas aplicações onde a segurança e a confiabilidade são de tamanha importância que compensam os custos.

 

Qualificação de profissionais pela CNEN

Qualificação é a comprovação e verificações formais de características e habilidades, através de procedimentos escritos e com resultados documentados, que permitem a um indivíduo exercer determinadas tarefas como profissional.

A Certificação é o testemunho formal de uma qualificação, através da emissão de um certificado, permitindo ao indivíduo exercer as funções e atribuições previamente estabelecidas, expedido por um organismo autorizado.

A empresa deve apresentar, segundo exigência da Comissão Nacional de Energia Nuclear - CNEN, a relação do pessoal técnico do Serviço constituída do seguinte modo:

  • (dois) supervisores de radioproteção , ou mais de 2 (dois) nos casos julgados necessários pela CNEN;
  • para cada instalação, 2 (dois) operadores de radiografia, um deles, pelo menos, sendo operador qualificado segundo a norma NN-6.04, podendo o segundo ser, apenas, operador estagiário, maior de 18 anos; e
  • no caso específico de instalação aberta também, pelo menos, 1 (um) responsável pela instalação aberta. 

 

Qualificação do Supervisor de Radioproteção do Serviço deve atender aos seguintes requisitos:

  • possuir diploma de curso universitário, reconhecido pelo Ministério da Educação, numa das seguintes áreas: Física, Engenharia, Química, Medicina, Biologia, Farmácia, Medicina Veterinária, Agronomia, Biofísica, Bioquímica e Geologia;
  • ter sido aprovado, com nota final igual ou superior a 7 (sete) numa escala de 0 (zero) a 10 (dez), em um curso específico para supervisores de radioproteção na área de radiografia industrial, com recursos didáticos, carga horária e programa mínimo aprovados pela CNEN; e
  • estar de posse da certificação da qualificação de supervisor de radioproteção, específica para a área de radiografia industrial, concedida pela CNEN. 

 

Qualificação do Responsável pela Instalação Aberta (RIA) deve atender aos seguintes requisitos:

  • possuir 2o  grau completo de escolaridade;
  • ter concluído, com aproveitamento, um curso especializado de radioproteção reconhecido pela CNEN, com carga horária mínima de 80 (oitenta) horas; e
  • possuir certificação da qualificação concedida pela CNEN mediante requerimento próprio. 

 

Qualificação do Operador de radiografia deve atender aos seguintes requisitos:

  • possuir 1o grau completo de escolaridade;
  • ter concluído com aproveitamento um curso especializado de radioproteção reconhecido pela CNEN com carga horária mínima de 80 (horas); e
  • possuir certificação da qualificação concedida pela CNEN mediante requerimento próprio. 

   

   

Luciano Santa Rita Oliveira

Mestre em Radioproteção e Dosimetria

Pós-graduado em Gestão da Saúde e Admistração Hospitalar
Tecnólogo em Radiologia

          tecnologo@lucianosantarita.pro.br