Radiation Dose Coefficients for Healthcare Waste and Water Comparison

Hugo Leonardo Silva; Tarcísio  Campos; Noil Cussiol

doi:10.15392/2319-0612.2025.2797

Autores

Hugo Leonardo Silva Depto Engenharia Nuclear, Universidade Federal de Minas Gerais, 270901, Belo Horizonte, MG, Brazil
Tarcísio Campos Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear, Comissão Nacional de Energia Nuclear, 270901, Belo Horizonte, MG, Brazil
Noil Cussiol Depto Engenharia Nuclear, Universidade Federal de Minas Gerais, 270901, Belo Horizonte, MG, Brazil

DOI:

https://doi.org/10.15392/2319-0612.2025.2797

Palavras-chave:

Coeficiente KERMA-fluência, Poder de Freamento de Massa, Composição dos Resíduos de Serviços de Saúde, Inativação Patogênica por Radiação, Irradiação Industrial

Resumo

De acordo com os padrões nacionais e internacionais, alguns grupos e subgrupos de Resíduos de Serviços de Saúde (RSS) devem passar por algum tipo de tratamento para reduzir ou eliminar a carga patogênica antes da disposição final, a fim de evitar danos à saúde humana e ao meio ambiente. Os patógenos presentes nos RSS infectantes podem ser efetivamente inativados por radiação, fornecendo uma dose mínima uniforme preconizada em todo o volume dos RSS. A análise do transporte de radiação em recipientes de contenção de RSS requer a determinação dos coeficientes de de dose de radiação, chamados: KERMA-fluência para fótons e o Poder de Freamento de Massa para elétrons; para verificar se a dose absorvida no embalado foi suficiente para a inativação patogênica. As composições químicas dos RSS segregados, assim como dos não segregados, foram avaliadas por estudos analíticos anteriores por meio de segregação de resíduos hospitalares. Os coeficientes de absorção de energia mássica para a composição química dos RSS em várias energias de feixes de fótons e a densidade relacionada dos RSS apoiaram os cálculos dos Coeficientes de de Dose de radiação, KERMA-fluência e o Poder de Freamento de Massa de elétrons para RSS. Os resultados para RSS foram comparados com parâmetros equivalentes da água. O material água não representou um bom substituto para os RSS nos processos dosimétricos de calibração das exposições à radiação de raios X e elétrons na maior parte do espectro de energia analisado. Há diferenças significativas entre os coeficientes de KERMA-fluência e de Poder de Freamento de Massa dos RSS em relação à água, induzindo uma fluência de energia bastante diferente nos RSS em relação à água padrão. Uma melhor caracterização radiológica dos RSS para fins de esterilização por radiação ionizante foi alcançada. Os coeficientes de Dose de Radiação na faixa de fluência de energia analisada se mostraram úteis nas previsões de dose absorvida em exposições de volumes não padronizados de RSS

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Biografia do Autor

Hugo Leonardo Silva, Depto Engenharia Nuclear, Universidade Federal de Minas Gerais, 270901, Belo Horizonte, MG, Brazil

Doutorando pela Universidade Federal de Minas Gerais; Mestre pelo Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear - CDTN; Bacharel em Física pela UFMG; Físico-Médico pela Associação Brasileira de Física Médica - ABFM; Supervisor de Radioproteção da Comissão Nacional de Energia Nuclear - CNEN;
Tarcísio Campos, Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear, Comissão Nacional de Energia Nuclear, 270901, Belo Horizonte, MG, Brazil

Professor Titular Aposentado da Universidade Federal de Minas Gerais, atualmente em continua colaboração com a UFMG e CDTN - Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nucleear. O Professor possui graduação em Engenharia pela Universidade Federal de Minas Gerais (1983), mestrado em Engenharia Nuclear pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (1985) na área de Física de Reatores (Ressonancias Nucleares), doutorado em Engenharia Nuclear - University of Illinois at Urbana Chamapaign - UIUC/USA (1993) na área de Engenharia Nuclear (major) e Engenharia Elétrica (minor), junto ao Institute Beckman, atuando em neurociencia, robotização e coordenação visuo-motora, e pos-doutorado no Massachusetts Institute of Technology - MIT/USA (1998) no programa de pesquisa MIT-Harvard, como Fulbright Fellow, na área de Terapia de Captura de Neutrons pelo Boro, aplicado a Tumores Cerebrais. Coordenador do Programa de Pós-graduação de Ciências e Técnicas Nucleares na gestão de 2001-2003. Foi consultor da CAPES-Engenharia II da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (2004-2010). Tem experiência em várias áreas de Energia Nuclear, tendo dado ênfase atual em materiais, ciência das radiações e radioisótopos, radioquimica e radiobiologia, atuando principalmente nos seguintes temas: biomateriais radioativos, efeitos das radiações ionizantes, radioterapia, braquiterapia, dosimetria experimental e computacional, produção de radiofarmacos, desenvolvimento de simuladores radiológicos físicos, softwares aplicados a radioterapia, terapia de captura de neutrons, radiobiologia, proteoma e lipidomica, radioquimica e cancerologia, bem como instrumentação nuclear, automação, e projeto de aceleradores de partículas nucleares, transmutadores isotópicos. Possui 14 patentes e 01 software registrados no INPI, 2 patentes de invenção submetidas ao WIPO tendo produzido 04 sistemas computacionais, publicado 138 artigos em revistas indexadas e 340 artigos completos em anais de congresso, 34 resumos, orientando 57 dissertações de mestrado e 21 de doutorado e 2 co-orientações de doutorado finalizadas, tendo 2 orientações em andamento; além de ter acompanhado 13 pos-doutores sendo 01 pos-doutorado senior. Colabora com pesquisadores de várias instituições, entre elas: Depto de Cirurgia da Universidade Federal de Ouro Preto, Biologia, Farmácia, Veterinária, e Medicina da UFMG, Centros de radioterapia da Santa Casa de Misericórdia, Hospital Mario Pena, Hospital São Francisco e Centro de Desenvolvimento de Tecnologia Nuclear - CDTN, entre outras. Coordenou mais de 28 projetos de pesquisa financiados por agencias governamentais. Faz parte do Corpo Editorial do Journal of Radiology, Austin Publishing Group e Revista Mineira de Radioterapia. Lecionou 30 anos, disciplinas na pos-graduação e graduação, em especial disciplinas em radiobiologia aplicada, radioquimica aplicada, conceitos de imagens medicas, radiações aplicada a biomedicina, aceleradores de partículas aplicados a biomédica, radioproteção, na área de concentração de Ciências das Radiações, na linha de pesquisa em radiações aplicadas à medicina
Noil Cussiol, Depto Engenharia Nuclear, Universidade Federal de Minas Gerais, 270901, Belo Horizonte, MG, Brazil

Doutora em Saneamento e Meio Ambiente pela Universidade Federal de Minas Gerais; pesquisadora aposentada do Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear - CDTN/CNEN

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