Desenvolvimento de compósitos poliméricos com metais atenuadores e estudo da eficiência de atenuação da radiação para aplicação em procedimentos radiológicos

• Autor(a) principal: Crissia Carem Paiva Fontainha
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-AHNNLM
• topic: Nanocompósitos poliméricos; Atenuador de radiação; Copolímeros P(VDF-TrFe); Compósitos poliméricos; Engenharia nuclear; Radiação

Compósitos foram desenvolvidos a partir do copolímero polifluoreto de vinilideno-trifluoretileno, P(VDF-TrFe), preenchidos com metais atenuadores em várias concentrações, em especial o óxido de bismuto, micro e nanoparticulado, e a zircônia, visando aplicação nos procedimentos radiológicos médicos. Os compósitos preenchidos com zircônia foram sintetizados com zircônia pura e com a zircônia estabilizada com a ítria. Nas rotas da síntese utilizadas, alguns compósitos foram preenchidos com nanotubos de paredes múltiplas (MWCNT) e funcionalizados com o ácido metacrílico (MMA). Outros metais atenuadores, com boas propriedades de atenuação tambémforam testados. A caracterização dos compósitos foi realizada por difração de raios X (DRX), espectroscopia do infra-vermelho e do ultra-violeta (FTIR e UV-Vis), calorimetria exploratória diferencial (DSC) e microscopia eletrônica de varredura (MEV-EDS) e espectrometria de raios X de energia dispersiva (EDS). A presença do modificador de superfície, a granulometria, a concentração dos metais atenuadores na matriz polimérica foram correlacionados com a dispersão,a miscibilidade, a cristalinidade e os mecanismos de degradação durante a síntese. A degradação por irradiação em altas doses também foi estudada para estimar a vida útil dos compósitos. Os dados experimentais revelaram uma melhor dispersão dos metais atenuadores com a presença do modificador de superfície MMA. A preservação da qualidade da imagem foi avaliada com filmeradiocrômico e objeto de teste de resolução. Medidas de atenuação em feixes de Raios X foram realizadas nas condições das radiações de referência da IEC 61267:2005, RQR2 (N40), RQR5 (N70) e RQR8 (N100), expondo os compósitos a doses de 100 mGy e avaliando a dose atenuada com filme radiocrômico calibrado. Medidas de atenuação também foram investigadas para feixes monocromáticos de raios X usando tubos de Co, Cu, Mo e Ag, com fótons de energia igual a 6,5 keV, 8,5 keV, 17,5 keV e 22,1 keV. Os coeficientes de atenuação mássico dos nanocompósitos de P(VDF-TrFE):Bi2O3 apresentaram maiores valores do que os microcompósitos, na faixa de energia estudada. Os compósitos de P(VDF-TrFe) preenchidos com 8% de ZrO2 apresentaram percentual de atenuação em torno de 20%, na radiação de referência RQR5. Para o feixe raios X monocromático de 6,5 keV, o fator de atenuação foi estimado entre 50 e 70% para os compósitoP(VDF-TrFE)/Bi2O3 micro e nano, respectivamente, normalizados para 0,5 mm de espessura.