Formação de óxido de cobre induzida por radiação em um compósito de gel clínico: uma nova abordagem para dosimetria
DOI:
https://doi.org/10.15392/2319-0612.2025.2849Palavras-chave:
Dosimetria, Processo de irradiação gama, Gel Clínico, CuSO₄·5H₂OResumo
Este trabalho se baseou na investigação das mudanças radioinduzidas em um compósito de gel clínico com sulfato de cobre pentahidratado (CuSO₄·5H₂O). O objetivo foi compreender os mecanismos de interação da radiação com o material, dentro da proposta de desenvolver materiais dosimétricos acessíveis, que possam monitorar doses de radiação de maneira eficiente. As amostras foram estudadas previamente por espectroscopia no ultravioleta-visível (UV-Vis), demonstrando seu potencial para uso dosimétrico. Para este trabalho, o material foi irradiado com doses gama de 30 e 100 kGy e analisado por espectroscopia por ressonância magnética nuclear (RMN) e espectroscopia Raman. Observou-se que a coloração das amostras muda de azul para vermelho com o aumento da dose de radiação, sugerindo a formação de óxidos de cobre. A análise por RMN revelou mudanças nos tempos de relaxação longitudinal (T1) e transversal (T2), indicando interações entre a matriz do gel e o sulfato de cobre. A espectroscopia Raman confirmou a formação de novos picos, associados à presença de óxidos de cobre. Medidas de pH também foram realizadas para corroborar os resultados.
Downloads
Referências
[1] GALLO, S.; LOCARNO, S. Gel Dosimetry. Gels, v. 9, n. 4, p. 311, 2023.
[2] ADLIENE, D. et al. New application of polymer gels in medical radiation dosimetry: Plasmonic sensors. Radiation Physics and Chemistry, v. 168, p. 108609, 2020.
[3] DE DEENE, Y.; JIRASEK, A. Gel dosimetry: An overview of dosimetry systems and read out methods. Radiation Measurements, v. 179, p. 107321, 2024.
[4] PEREIRA, E. L. M.; CARDOSO, G. P.; BATISTA, A. S. M. Evaluation of gamma irradition process for induction of color change in gel composite. Brazilian Journal of Radiation Sciences, v. 9, n. 1A, 2021.
[5] CARDOSO, G. P.; PEREIRA, E. L. M.; GONTIJO, R. M. G.; BATISTA, A. S. M. Avaliação dos efeitos da irradiação gama no composto gel clínico/sulfato de cobre analisados em imagens de ressonância magnética. Brazilian Journal of Radiation Sciences, v. 7, n. 3A (Suppl.), 2019.
[6] VATANKHAH, A. R.; HOSSEINI, M. A.; MALEKIE, S. The characterization of gamma-irradiated carbon-nanostructured materials carried out using a multi-analytical approach including Raman spectroscopy. Applied Surface Science, v. 488, p. 671-680, 2019.
[7] TODICA, M. et al. IR and Raman investigation of some poly (acrylic) acid gels in aqueous and neutralized state. Acta Physica Polonica A, v. 128, n. 1, p. 128-135, 2015.
[8] SHI, Z. et al. Restorable neutralization of poly (acrylic acid) binders toward balanced processing properties and cycling performance for silicon anodes in lithium-ion batteries. ACS Applied Materials & Interfaces, v. 12, n. 52, p. 57932-57940, 2020.
[9] QI, X. et al. Complexation behavior of poly (acrylic acid) and lanthanide ions. Polymer, v. 55, n. 5, p. 1183-1189, 2014.
[10] FAUX, D. A. et al. Nuclear spin relaxation in aqueous paramagnetic ion solutions. Physical Review E, v. 107, n. 5, p. 054605, 2023.
[11] FU, X. et al. Vibrational spectra of copper sulfate hydrates investigated with low-temperature Raman spectroscopy and terahertz time domain spectroscopy. The Journal of Physical Chemistry A, v. 116, n. 27, p. 7314-7318, 2012.
[12] LIU, D.; ULLMAN, F. G. Raman spectrum of CuSO4· 5H2O single crystal. Journal of Raman spectroscopy, v. 22, n. 9, p. 525-528, 1991.
[13] KRISHNAN, K.; PLANE, R. Raman spectra of ethylenediaminetetraacetic acid and its metal complexes. Journal of the American Chemical Society, v. 90, n. 12, p. 3195-3200, 1968.
[14] KRYSA, M.; SZYMAŃSKA-CHARGOT, M.; ZDUNEK, A. FTIR and FT-Raman fingerprints of flavonoids–a review. Food chemistry, v. 393, p. 133430, 2022.
[15] EDWARDS, H. G. M. et al. Vibrational spectra of copper (II) oxalate dihydrate, CuC2O4· 2H20, and dipotassium bis-oxalato copper (II) tetrahydrate, K2Cu (C204) 2 4H20. Journal of molecular structure, v. 249, n. 2-4, p. 233-243, 1991.
[16] LI, Z. et al. pH-Control as a way to fine-tune the Cu/Cu2O ratio in radiation induced synthesis of Cu2O particles. Dalton Transactions, v. 47, n. 45, p. 16139-16144, 2018.
[17] WERNER, S. et al. H2S Dosimetry by CuO: Towards stable sensors by unravelling the underlying solid‐state chemistry. Chemistry–A European Journal, v. 28, n. 3, p. e202103437, 2022.
[18] MARKINA, N. E.; POZHAROV, M. V.; MARKIN, A. V. Synthesis of copper (I) oxide particles with variable color: demonstrating size-dependent optical properties for high school students. Journal of Chemical Education, v. 93, n. 4, p. 704-707, 2016.
[19] TADROS, S. M. et al. Dosimetric investigations on radiation-induced Ag nanoparticles in a gel dosimeter. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, v. 329, n. 1, p. 463-473, 2021.
Downloads
Publicado
Edição
Seção
Categorias
Licença
Direitos autorais (c) 2025 Gabriela Pontes Cardoso, Ricardo C. P., Jony Marques Geraldo, Batista A. S. M.

Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Declaro que o presente artigo é original, não tendo sido submetido à publicação em qualquer outro periódico nacional ou internacional, quer seja em parte ou em sua totalidade. Declaro, ainda, que uma vez publicado na revista Brazilian Journal of Radiation Sciences, editada pela Sociedade Brasileira de Proteção Radiológica, o mesmo jamais será submetido por mim ou por qualquer um dos demais co-autores a qualquer outro periódico. Através deste instrumento, em meu nome e em nome dos demais co-autores, porventura existentes, cedo os direitos autorais do referido artigo à Sociedade Brasileira de Proteção Radiológica, que está autorizada a publicá-lo em meio impresso, digital, ou outro existente, sem retribuição financeira para os autores.
Licença
Os artigos do BJRS são licenciados sob uma Creative Commons Atribuição 4.0 Licença Internacional, que permite o uso, compartilhamento, adaptação, distribuição e reprodução em qualquer meio ou formato, desde que você dê o devido crédito ao (s) autor (es) original (is) e à fonte, forneça um link para a licença Creative Commons, e indique se mudanças foram feitas. As imagens ou outro material de terceiros neste artigo estão incluídos na licença Creative Commons do artigo, a menos que indicado de outra forma em uma linha de crédito para o material. Se o material não estiver incluído no licença Creative Commons do artigo e seu uso pretendido não é permitido por regulamentação legal ou excede o uso permitido, você precisará obter permissão diretamente do detentor dos direitos autorais. Para visualizar uma cópia desta licença, visite http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/