Geoquímica de radionuclídeos naturais e biomonitoramento em área de mineração de carvão no sul do Brasil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Contribuição para o tratamento de água para consumo humano contaminada por radionuclídeos

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de mestre em Engenharia do Ambiente – Ramo Sanitária

Geoquímica de radionuclídeos naturais em solos de áreas circunvizinhas a uma Unidade de Mineração e Atividade de Urânio

Os impactos ambientais advindos da exploração e do beneficiamento de U são, em grande parte, idênticos àqueles causados por atividades minero-extrativistas em geral. Este trabalho teve o objetivo de determinar a partição geoquímica dos radionuclídeos naturais 238U, 226Ra e 210Pb em áreas circunvizinhas à Unidade de Mineração e Atividade de Urânio (URA) das Indústrias Nucleares do Brasil S.A., localizada na Província Uranífera de Lagoa Real, no município de Caetité, na região sudoeste do Estado da Bahia. Foram coletadas amostras de solo em cinco áreas circunvizinhas à URA, representando as principais classes de solos da região, na profundidade de 0-20 cm. Nas cinco áreas, foram determinados o teor de atividade total e o fracionamento geoquímico nas frações: F1 - levemente ácida, F2 - reduzível, F3 - oxidável, F4 - alcalina e F5 - residual. As atividades totais médias foram, em Bq kg-1 de solo, de 50 para 238U, 51 para 226Ra e 159 para 210Pb. Os extraídos na fase potencialmente biodisponível (F1) foram: 11 % para 238U, 13 % para 226Ra e 3 % para 210Pb. O 238U apresentou maior biodisponibilidade nos solos mais ácidos e maior afinidade pelos óxidos de Fe, o que não ocorreu para o 226Ra, tendo este apresentado a maior biodisponibilidade. O 210Pb apresentouse predominantemente associado a F5. As percentagens elevadas de 238U, 226Ra e 210Pb na fração geoquímica F5 indicam que as atividades observadas nos cinco solos estão, predominantemente, associadas ao material que deu origem a esses solos, e não a um processo de contaminação artificial em função da atividade da URA.

Fatores de correção volumétrica na medição de atividade de 99mTc e 123I em calibradores de radionuclídeos

OBJETIVO: Determinar os fatores de correção para a variação volumétrica dos radiofármacos contidos em recipientes de diferentes geometrias. Comparar a influência desses fatores na determinação da atividade de 99mTc e 123I utilizando dois tipos de calibradores: um com câmara de ionização e outro com detector Geiger-Müller (G-M). Avaliar o desempenho de calibradores de alguns serviços de medicina nuclear em medição de atividade de 99mTc e 123I. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram utilizados oito calibradores, frascos de vidro 10R, seringas de plástico de 3 e 5 mL e soluções de 99mTc e 123I. Os fatores de correção foram determinados a partir das medições práticas da variação da leitura do calibrador com a variação do volume da solução no recipiente. O desempenho foi avaliado em relação ao critério de aceitação de ±10% de exatidão exigida pela norma brasileira. RESULTADOS: A variação da resposta do calibrador com a variação do volume do frasco foi bem maior no calibrador que utiliza G-M. Ela também foi maior para 123I do que para 99mTc. CONCLUSÃO: Os resultados confirmam que a resposta dos calibradores depende do volume contido nos recipientes. Essa dependência é mais crítica para os calibradores equipados com detector G-M e para 123I quando comparado com 99mTc.

A contaminação dos oceanos por radionuclídeos antropogênicos

Several hundreds of artificial radionuclides are produced as the result of human activities, such as the applications of nuclear reactors and particle accelerators, testing of nuclear weapons and nuclear accidents. Many of these radionuclides are short-lived and decay quickly after their production, but some of them are longer-lived and are released into the environment. From the radiological point of view the most important radionuclides are cesium-137, strontium-90 and plutonium-239, due to their chemical and nuclear characteristics. The two first radioisotopes present long half life (30 and 28 years), high fission yields and chemical behaviour similar to potassium and calcium, respectively. No stable element exists for plutonium-239, that presents high radiotoxicity, long half-life (24000 years) and some marine organisms accumulate plutonium at high levels. The radionuclides introduced into marine environment undergo various physical, chemical and biological processes taking place in the sea. These processes may be due to physical dispersion or complicated chemical and biological interactions of the radionuclides with inorganic and organic suspend matter, variety of living organisms, bottom sediments, etc. The behaviour of radionuclides in the sea depends primarily on their chemical properties, but it may also be influenced by properties of interacting matrices and other environmental factors. The major route of radiation exposure of man to artificial radionuclides occuring in the marine environment is through ingestion of radiologically contamined marine organisms. This paper summarizes the main sources of contamination in the marine environment and presents an overview covering the oceanic distribution of anthropogenic radionuclides in the FAO regions. A great number of measurements of artificial radionuclides have been carried out on various marine environmental samples in different oceans over the world, being cesium-137 the most widely measured radionuclide. Radionuclide concentrations vary from region to region, according to the specific sources of contamination. In some regions, such as the Irish Sea, the Baltic Sea and the Black Sea, the concentrations depend on the inputs due to discharges from reprocessing facilities and from Chernobyl accident. In Brazil, the artificial radioactivity is low and corresponds to typical deposition values due to fallout for the Southern Hemisphere.

Transferênce de metais pesados, flúor e radionuclídeos para solos agrícolas na bacia do rio Corumbataí (SP)

The use of phosphate fertilizers and amendments in sugar cane crops may increase the concentration of some elements in soils, from where they would become available for plants (principally in acid soils) and transferred to me human food chain. This paper reports the transference of heavy metals (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn), fluorine and radionuclides ( 238U, 234U, 226Ra, 232Th and 40K) from phosphate fertilizers and amendments to agricultural soils at Corumbatal River basin (SP). The products utilized and colleted in sugar cane crops at Corumbatai River basin are: phosphate fertilizers NPK 5:25:25 (two samples), limestones (three samples), phosphogypsum (two samples) and KCl (two samples). The heavy metals were determined by atomic absorption spectrometry (AAS), fluorine by potentiometry and radionuclides by alpha and gamma spectrometry. Heavy metals (17.8, 31.2, 75.2, 69.5, 138.8, 114.9 and 342.9 g/ha of Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn and F, respectively) and radionuclides (0.47, 0.16, 0.17 and 6.33 Bq/kg of soil to 238U, 226Ra, 232Th and 40K, respectively) incorporated in phosphate fertilizers and amendments are annually added in the sugar cane crops, but if utilized in accordance with the recommended rates, they do not raise the concentration levels in soils up to hazards values.

Comportamento geoquímico de radionuclídeos e metais pesados em solos da Bacia do Rio Corumbataí (SP)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Geoquímica de radionuclídeos naturais e biomonitoramento em área de mineração de carvão no sul do Brasil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Aplicação do método de Monte Carlo no estudo da padronização de radionuclídeos com esquema de desintegração complexos em sistema de coincidencias 4-pi-beta-gama

Tese (Doutoramento)

Avaliação da dose absorvida na tiróide, em cintigrafias com 123I e Na99mTcO4 utilizando modelos biocinéticos e métodos de Monte Carlo

Mestrado em Radiações Aplicadas às Tecnologias da Saúde. Área de especialização: Protecção contra Radiações

Radioimunoterapia: uma abordagem terapêutica promissora no tratamento do carcinoma do ovário

O cancro do ovário é a neoplasia ginecológica com maior índice de mortalidade entre a população do sexo feminino apesar dos consideráveis progressos verificados no seu tratamento. Caso o diagnóstico seja precoce, a taxa de sobrevida é bastante elevada, mas o cancro do ovário primário é assintomático e na maioria das vezes só é diagnosticado numa fase avançada da doença, resultando num prognóstico pouco favorável. A falta de especificidade das modalidades terapêuticas associada à heterogeneidade das células oncológicas tem limitado a terapia do cancro do ovário. Alguns dos avanços clínicos mais promissores no tratamento do cancro são as terapêuticas dirigidas a alvos específicos, especialmente proteínas sobre expressas em vários tipos de células epiteliais. Neste contexto, a radioimunoterapia com anticorpos monoclonais tem sido explorada nos carcinomas epiteliais que constituem cerca de 90% das neoplasias do ovário. Esta estratégia terapêutica, que tira partido da ação combinada da radiotoxicidade associada aos radionuclídeos para terapia e dos efeitos citotóxicos do anticorpo, pode constituir uma alternativa às terapias convencionais, potenciando a eficácia do tratamento. Neste artigo são abordados aspetos relacionados com o cancro do ovário, nomeadamente o seu diagnóstico e terapia. São ainda revistos, de forma breve, alguns estudos clínicos em que a eficácia de anticorpos monoclonais marcados com radionuclídeos para terapêutica foi avaliada no cancro do ovário.

Optimização e Validação da Produção de [13n]-Nh3 para Estudos Clínicos de Tomografia por Emissão de Positrões na Avaliação da Perfusão Miocárdica

A par das patologias oncológicas, as doenças do foro cardíaco, em particular a doença arterial coronária, são uma das principais causas de morte nos países industrializados, devido sobretudo, à grande incidência de enfartes do miocárdio. Uma das formas de diagnóstico e avaliação desta condição passa pela obtenção de imagens de perfusão miocárdica com radionuclídeos, realizada por Tomografia por Emissão de Positrões (PET). As soluções injectáveis de [15O]-H2O, [82Rb] e [13N]-NH3 são as mais utilizadas neste tipo de exame clínico. No Instituto de Ciências Nucleares Aplicadas à Saúde (ICNAS), a existência de um ciclotrão tem permitido a produção de uma variedade de radiofármacos, com aplicações em neurologia, oncologia e cardiologia. Recentemente, surgiu a oportunidade de iniciar exames clínicos com [13N]-NH3 para avaliação da perfusão miocárdica. É neste âmbito que surge a oportunidade do presente trabalho, pois antes da sua utilização clínica é necessário realizar a optimização da produção e a validação de todo o processo segundo as normas de Boas Práticas Radiofarmacêuticas. Após uma fase de optimização do processo, procedeu-se à avaliação dos parâmetros físico-químicos e biológicos da preparação de [13N]-NH3, de acordo com as indicações da Farmacopeia Europeia (Ph. Eur.) 8.2. De acordo com as normas farmacêuticas, foram realizados 3 lotes de produção consecutivos para validação da produção de [13N]-NH3. Os resultados mostraram um produto final límpido e ausente de cor, com valores de pH dentro do limite especificado, isto é, entre 4,5 e 8,5. A pureza química das amostras foi verificada, uma vez que relativamente ao teste colorimétrico, a tonalidade da cor da solução de [13N]-NH3 não era mais intensa que a solução de referência. As preparações foram identificadas como sendo [13N]-NH3, através dos resultados obtidos por cromatografia iónica, espectrometria de radiação gama e tempo de semi-vida. Por examinação do cromatograma obtido com a solução a ser testada, observou-se que o pico principal possuia um tempo de retenção aproximadamente igual ao pico do cromatograma obtido para a solução de referência. Além disso, o espectro de radiação gama mostrou um pico de energia 0,511 MeV e um outro adicional de 1,022 MeV para os fotões gama, característico de radionuclídeos emissores de positrões. O tempo de semi-vida manteve-se dentro do intervalo indicado, entre 9 e 11 minutos. Verificou-se, igualmente, a pureza radioquímica das amostras, correspondendo um mínimo de 99% da radioactividade total ao [13N], bem como a pureza radionuclídica, observando-se uma percentagem de impurezas inferiores a 1%, 2h após o fim da síntese. Os testes realizados para verificação da esterilidade e determinação da presença de endotoxinas bacterianas nas preparações de [13N]-NH3 apresentaram-se negativos.Os resultados obtidos contribuem, assim, para a validação do método para a produção de [13N]-NH3, uma vez que cumprem os requisitos especificados nas normas europeias, indicando a obtenção de um produto seguro e com a qualidade necessária para ser administrado em pacientes para avaliação da perfusão cardíaca por PET.

Marcacao de caramujos Biomphalaria glabrata por radionuclideos para trabalhos em campos

Os autores marcam caramujos Biomphalaria glabrata com 75Se, 59Fe, 89Sr e 90Sr e através das curvas de captação, decaimento e distribuição dos radionuclídeos na concha/partes moles do caramujo, concluem que o radioestrõncio pode ser utilizado em experiências em campo sobre dispersão e dinâmica de população de caramujos.

Avaliação experimental do atordoamento da tireóide em camundongos

OBJETIVO: O atordoamento do tecido tireoidiano após doses diagnósticas de iodo-131 é descrito como causa de baixa captação e resposta insatisfatória a doses terapêuticas subseqüentes. O objetivo do presente trabalho foi desenvolver um modelo experimental do atordoamento tireoidiano pós-actínico. MATERIAIS E MÉTODOS: Um total de 63 camundongos recebeu dose equivalente de 45 Sv na tireóide, mediante irradiação com iodo-123. Esta dose é similar à estimada para os remanescentes tireoidianos após administração de 185 MBq (5 mCi) de iodo-131 para pesquisa de corpo inteiro. As medidas de captação tireoidiana de uma dose traçadora de iodo-131 foram efetuadas em subgrupos de nove animais, 2, 3, 5, 7, 12 e 26 dias após a irradiação. A captação nestes subgrupos foi correlacionada à de um grupo controle de nove animais não irradiados. RESULTADOS: A captação de iodo no grupo controle foi de 9,26%. Não foi observada variação significativa do valor médio de captação no período de tempo estudado. Houve aumento da variância das medidas efetuadas cinco dias após a irradiação, quando quatro dos nove animais apresentaram captação menor que 60% da média do grupo controle. CONCLUSÃO: Não houve queda sistemática da captação nos animais submetidos à dose de 45 Sv, notando-se, entretanto, tendência a maior flutuação na captação cinco dias após a irradiação. Estes achados podem ser decorrentes de diferenças interespécies ou podem indicar que o atordoamento com doses nesta faixa dependa de características individuais ou anormalidades funcionais prévias, que se somam ao efeito da radiação.

Intercomparação e calibração de medidores de atividade utilizados em serviços de medicina nuclear

OBJETIVO: O objetivo deste trabalho foi estabelecer um padrão de trabalho para intercomparação e calibração de medidores de atividade (calibradores de dose) utilizados na maioria dos serviços de medicina nuclear, para determinação da atividade dos radionuclídeos administrados aos pacientes nos exames específicos ou nos procedimentos terapêuticos. MATERIAIS E MÉTODOS: Foi utilizado um calibrador de dose comercial, um conjunto de fontes radioativas padrões, além de seringas, frascos e ampolas contendo soluções de radionuclídeos utilizados em medicina nuclear. RESULTADOS: O calibrador de dose comercial foi calibrado com soluções de radionuclídeos utilizados em medicina nuclear. Os testes simples do instrumento, tais como o teste de linearidade e da variação da resposta com o volume da fonte a uma concentração de atividade constante, foram descritos e realizados. CONCLUSÃO: O instrumento estudado pode agora ser utilizado como sistema de referência para intercomparação e calibração de outros instrumentos medidores de atividade, como um método de controle da qualidade de calibradores de dose utilizados em serviços de medicina nuclear.