Arquivo para o ano: 2022

Uma pesquisa realizada no Sirius, em Campinas (SP), promoveu o monitoramento das doses de radiação emitidas em uma das linhas de luz, mostrando que, com alguns cuidados, seria possível a realização de imagens em animais sem causar danos de curto prazo à saúde deles. Coordenada pelo líder do Grupo de Proteção Radiológica do Sirius, Fernando Antonio Bacchim Neto, a pesquisa teve o apoio da Sapra Landauer, que disponibilizou os dosímetros InLight, capazes de medir radiação X, gama e beta utilizando a tecnologia OSL.

A linha de luz onde o experimento ocorreu é uma das diversas estações experimentais do Sirius, uma fonte de luz síncrotron de quarta geração, considerada uma das mais avançadas do mundo. Inaugurado em 2018 e batizado com o nome da estrela mais brilhante do céu noturno, o acelerador de partículas de 68 mil metros quadrados é a maior e mais complexa infraestrutura de pesquisa já construída no Brasil.

Operado pelo Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), vinculado ao CNPEM (Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais), vinculado ao Ministério de Ciência, Tecnologia e Inovações (MCTI), o Sirius conta com feixes de raios X de alto brilho que permitem análises com resolução nanométrica, possibilitando avanços em áreas estratégicas para o desenvolvimento do país, como agricultura, energia e saúde, que foi a área de atuação da pesquisa em parceria com a Sapra.

As linhas de luz permitem observar aspectos microscópicos de diferentes materiais, como os átomos e moléculas que os constituem, seus estados químicos e sua organização espacial, além de acompanhar a evolução no tempo de processos físicos, químicos e biológicos que ocorrem em frações de segundo.

Novas possibilidades

Quando os pesquisadores do Sirius vislumbraram a possibilidade de analisar o processo e estruturas em um animal ou até de promover um tratamento através daquela linha de luz, se depararam com uma questão que precisava ser resolvida: “Tínhamos uma linha de luz extremamente eficaz, competitiva internacionalmente, mas não conhecíamos exatamente as doses que emitia, para conseguir concluir que seria possível colocar um animal ali sem causar nenhum processo ou alteração artificial. Então decidimos ‘dar um tiro de canhão’ nesse problema, fazendo uma abordagem bastante robusta, já no primeiro momento, com foco nos animais. E essa validação só foi possível com o uso dos dosímetros OSL da Sapra”, explicou Bacchim.

As doses de radiação sempre foram um impeditivo para esse tipo de iniciativa, pois eram muito altas. Com isso, obrigatoriamente, depois da imagem o animal tinha que ser sacrificado. O nível de controle que o Sirius garante na qualidade do feixe, contudo, pode ser comparado à tomografia. E foi exatamente o que fez acender uma luz na mente dos pesquisadores que começaram a estudar a possibilidade de colocar um animal ali de modo que ele saísse vivo, sem nenhum dano causado pelo procedimento.

A iniciativa já foi realizada em outros síncrotrons, mas é algo inédito no Brasil. “Os dosímetros foram ferramentas fundamentais para validar as nossas simulações computacionais. Foi um trabalho bem objetivo, que exigiu bastante atenção e muitas discussões”, comentou o físico médico.

Desafios e superações durante a pesquisa

O feixe naquela linha de luz era muito amplo em energia, um cenário que não é ideal para dosimetria, por ser considerado muito “poluído”, o que fez com que o experimento precisasse ser lapidado. “Discutimos muito o experimento em si, colocamos filtros na frente dos feixes para tentar tirar, ao menos, as energias mais baixas, e foi muito bom poder contar com a parceria ativa da Sapra também nessas discussões, avaliações e decisões”, afirmou Bacchim.

Para a diretora-presidente da Sapra Landauer, Drª Yvone Mascarenhas, que assina o artigo científico junto com os pesquisadores, o projeto foi de fundamental importância. “Somos movidos por desafios, conhecimento e parcerias, então, gostamos de explorar ideias, incorporando as mais avançadas tecnologias e identificando oportunidades diferenciadas para fornecer as soluções mais adequadas para os nossos parceiros. E esse foi um passo importante em direção à saúde, com foco no desenvolvimento da nossa sociedade”, destacou.

E como preconizou a física médica estadunidense Rosalyn Yalow, Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina em 1977, “novas verdades se tornam evidentes quando novas ferramentas se tornam disponíveis”. A pesquisa científica realizada no Sirius apresentou resultados que possibilitaram insights para decisões futuras na linha de luz. “Pretendemos fazer mais medidas na linha e continuar essa abordagem robusta em parceria com a Sapra”, finalizou Bacchim.

Sirus recebe propostas de novas pesquisas

O Sirius está com uma chamada regular de propostas de pesquisas para as suas seis primeiras estações experimentais. As inscrições podem ser feitas até 15 de dezembro, aqui. Poderão submeter sua proposta pesquisadores interessados em realizar experimentos no Sirius. 

Uma pesquisa do Instituto de Radioproteção e Dosimetria/Comissão Nacional de Energia Nuclear (IRD/CNEN), conduzida pelo engenheiro mecânico Alexandre Roza de Lima, propõe um novo modelo de avaliação da eficácia do Sistema de Proteção Física (SisPF) de fontes radioativas e instalações radiativas associadas. Denominado MAESP – Modelo de Avaliação da Eficácia do Sistema de Proteção Física, o sistema utiliza análise qualitativa para avaliação da eficácia do sistema de proteção física de instalações radiativas.

“Os modelos existentes no mercado são muito complexos e a aplicação é direcionada para proteção física de materiais nucleares. A abordagem de segurança para fontes radioativas utilizadas em hospitais, clínicas e indústrias é distinta, não dá para adotar a mesma proteção física de uma usina nuclear em um hospital, por exemplo. E essa pesquisa acaba atendendo a uma demanda mundial, porque não existiam ferramentas para se avaliar um sistema de proteção física de instalações radiativas”, explica Lima.

Um Sistema de Proteção Física é baseado em cinco funções básicas de proteção física (dissuasão, detecção, retardo, resposta e gestão de segurança física), todas necessárias para proteger uma instalação radiativa contra atos maléficos. Aliás, isso é justamente o que difere a proteção física da proteção radiológica, já que, em geral, na proteção física a causa do problema é intencional, e na proteção radiológica é algo inadvertido. Nos dois casos, portanto, é preciso adotar medidas para evitar ocorrências e mitigar as consequências, caso um evento ocorra.

Os atos intencionais vão desde acessos não autorizados ao material ou à instalação radiativa, como furtos e roubos para venda no mercado negro, até sabotagem na instalação e no transporte. Todos gerariam movimentação ilegal do material e poderiam causar grandes danos à sociedade e ao meio ambiente.

“O roubo de um material radioativo pode causar vários transtornos, não só porque a empresa vai perder esse material, mas também porque, como consequência, ele pode ser levado para fora da instituição e expor outras pessoas. Além dos prejuízos à saúde, uma ocorrência como essa pode gerar grande impacto na reputação da empresa”, ressalta o pesquisador.

O MAESP foi desenvolvido em dois módulos distintos permitindo avaliar, de forma independente, as estruturas física e administrativa do SisPF, através de dois processos estruturados elaborados para a condução da avaliação de eficácia do SisPF, que inicia pela definição do nível de proteção física (NPF) da instalação, finalizando com uma análise qualitativa de robustez em ambos os módulos.

O objetivo é identificar as vulnerabilidades para poder fortalecer o SisPF, otimizar recursos com os princípios de segurança física, desenvolver um projeto de aplicação adequado ao uso e promover uma cultura de Segurança Física. “Fortalecer essa cultura é fundamental, porque hoje, o brasileiro não acredita que esses atos maléficos possam ocorrer, mas é justamente nessa brecha que o fato acontece. E precisamos evitar”, comenta.

Legislação

A proteção física das fontes radioativas é um tema muito recente no mundo. No Brasil, o primeiro regulamento sobre o assunto foi publicado em 2019. Tecnologista Pleno em Segurança Física Nuclear da CNEN, certificado pela World Institute for Nuclear Security (WINS) na área de Gerenciamento de Segurança Física de Fontes Radioativas, Lima trabalhou ativamente na elaboração da Norma CNEN-NN-2.06/2019 “Proteção Física de Fontes Radioativas e Instalações Radiativas Associadas”, que dispõe sobre os princípios e requisitos de proteção física aplicáveis a fontes radioativas e instalações. “Nosso grupo de trabalho iniciou o movimento com vistas à elaboração de uma Norma em 2016, ou seja, foram três anos de estudos, pesquisas e trabalho até que ela fosse publicada”, relata.

Atualmente, o grupo está debruçado sobre a elaboração da Norma CNEN NN 2.05, voltada para segurança física no transporte de fontes radioativas. A preocupação é justamente evitar episódios como o acidente radioativo de Goiânia, que ocorreu na década de 1980, ou o roubo do carro que transportava material radioativo no Rio de Janeiro, em 2012. A nova Norma deve ser publicada até o início de 2023.

Análise do novo modelo de avaliação

De acordo com os resultados da pesquisa, o MAESP mostrou-se capaz de avaliar a eficácia do SisPF de forma simples e célere, permitindo que o usuário de fontes radioativas identifique as fragilidades exploráveis na instalação por componente, por camada de segurança e por função básica de proteção física.
Ainda segundo o estudo, o MAESP possibilita que o usuário priorize a implementação de melhorias em pontos mais críticos de vulnerabilidade do SisPF, de forma a otimizar e evitar gastos demasiados em seu aperfeiçoamento.

Pesquisas em proteção radiológica direcionam decisões

As pesquisas em proteção radiológica e em segurança física de instalações nucleares e radiativas são fundamentais, pois ajudam as instituições que atuam com materiais radioativos a direcionarem a tomada de decisão.

Professor da Pós-graduação em Proteção Radiológica com Ênfase em Supervisão Médica e Industrial, Alexandre Roza de Lima tem mais de 20 anos de experiência na área de segurança e proteção radiológica e sete anos na área de fiscalização e avaliação de segurança física de instalações nucleares e radiativas.

Membro da Comissão de Segurança e Radioproteção Industrial da ABENDI e do Grupo de Trabalho em Segurança Física de Fontes Radioativas da AIEA (Agência Internacional de Energia Atômica), aprofundou-se no tema, inicialmente, durante o Mestrado em Biofísica das Radiações.

“Nesta pesquisa fizemos avaliação de dosimetria no cristalino dos operadores de radiografia industrial, isso porque, em 2011 o cristalino passou a ser uma preocupação no mundo radiológico. Nossos olhos são muito sensíveis à radiação ionizante, então, a Comissão Internacional de Proteção Radiológica (ICRP) reduziu os limites de dose para o cristalino; e no Mestrado, avaliei a necessidade de se utilizar um dosímetro específico para cristalino”, explica. “Nesse sentido, a Sapra Landauer, que tem know how no assunto, me ajudou a conhecer essa tecnologia”, ressalta.

Seu envolvimento com o tema aumentou desde que passou a integrar a equipe da CNEN, em 2014, e a realizar as pesquisas para o seu Doutorado. Para ele, ainda há muito a ser feito tanto em proteção radiológica, quanto na área de proteção física de instalações radiativas como, por exemplo, o desenvolvimento de uma ferramenta computacional com o MAESP, para reduzir o tempo de resposta e aumentar a qualidade das avaliações de eficácia dos SisPF permitindo ao avaliador testar diversas combinações de elementos e medidas de proteção física de forma célere e eficiente.

Outra possibilidade é a realização de estudos experimentais fazendo uso do MAESP, com o objetivo de ampliar o seu campo de aplicação em diferentes tipos de instalações radiativas médicas, industriais e de pesquisa permitindo aperfeiçoar e customizar o novo modelo de avaliação para cada caso em específico. Em outras palavras, as pesquisas científicas não podem parar.