AS UTILIZAÇÕES DOS RAIOS X

Inspeção De Alimentos

Devido à exigência dos consumidores, e de autoridades para assegurar a qualidade e a segurança dos alimentos a serem consumidos, que hoje em dia implantou-se a tecnologia com raios X para inspecionar alimentos, com o objetivo de detectar contaminantes físicos e estudar a estrutura interna dos produtos alimentares, visando assim à qualidade dos mesmos.

Há vários métodos e tecnologias disponíveis para a inspeção alimentar, bem como detectores de metais, sistemas óticos, ressonância magnética, ultrassons, e raios X. A utilização de uma técnica especifica, depende da natureza do alimento e da finalidade especifica da inspeção.

No caso dos raios X, durante a inspeção alimentar, os raios penetram nos produtos alimentares e criam a imagem das características internas do produto, detectando os potenciais defeitos físicos ou a presença de contaminantes, sem comprometer o produto alimentar.

Durante a inspeção os raios x penetram no alimento perdendo energia eletromagnética, e quando encontra uma região com densidade maior , como por exemplo um metal contaminante, ele perde ainda mais energia. Conforme o raio x vai deixando o produto, um sensor no equipamento, converte o raio em uma imagem  acinzentada, sendo assim, quanto mais denso for o contaminante, mais escura será a imagem e assim melhor será sua identificação.

A inspeção por raios x pode identificar uma variedade de contaminantes físicos presentes nos produtos alimentares bem como vidros, metais, borracha, pedra e alguns plásticos. Vale ressaltar que a inspeção por raios x, não destrói o alimento, e que é utilizada também para a verificação em alimentos embalados, como latas, garrafas, frascos e sacos, e cada vez mais esta tecnologia é usada para a verificação durante a produção em linha. Detectando assim os defeitos físicos, medindo a massa, fazendo a contagem dos componentes, identificando produtos omissos ou partidos.

Embora a inspeção alimentar com raios x tem muitas vantagens, também vamos citar as desvantagens dessa utilização, dentre elas destacam-se o seu custo elevado, e a necessidade de fontes de energia de alta tensão capazes de gerar raios x, outra desvantagem é a percepção das pessoas de que a inspeção por raios x irradia os alimentos.  Porém, a dose de raios x utilizada para a inspeção alimentar é muito baixa, do que a usada para a irradiação, e por isso, não afeta a segurança, a qualidade e nem o valor nutritivo dos alimentos.

 Há também, a preocupação em relação aos operadores, de serem exposto a níveis perigosos de radiação, a partir da inspeção. Mas, o nível de radiação que um operador de inspeção está sujeito a receber, é menor ao recebido, durante o período de um ano, pelas fontes naturais de radiação.

Outra desvantagem que podemos apontar, em relação à inspeção por raios x, é que, para detectar contaminantes, a capacidade de inspeção esta relacionada com a densidade do produto e do contaminante, porém, existem alguns contaminantes, que são de difíceis de detectar e criar a imagem, como por exemplo, fios de cabelo, papel, pedras e plásticos de baixa densidade, fios de madeira e tecido ósseo mole, como cartilagens. Por isso, nesses casos são utilizadas outras formas tecnológicas para identificar os contaminantes.

Aplicações nas indústrias               

A difração de raios x é uma ferramenta muito eficaz, para auxiliar o desenvolvimento e a produção de muitos materiais semicondutores, microprocessadores e nanocircuitos baseados na nanotecnologia, onde seu uso na indústria eletrônica é primordial para a fabricação de diodos, transistores. As tecnologias mais usadas no setor são a analise de tensão residual, analise de filmes finos, analise de reflexão e textura, além de estudos de transformação de fase, reação cinética e comportamento da tensão em temperatura com auxilio de acessórios de alta temperatura.

Na indústria aeronáutica e espacial a difração de raios x é um instrumento analítico critico usado na analise e desenvolvimento de um grupo de materiais, as superligas, necessárias na fabricação de turbinas a gás. As superligas são ligas metálicas baseadas em Ni, Co ou Fe e são aplicadas quando se requer resistência a alta temperatura associada a estabilidade superficial.  A difração de raios x é empregada para medir a orientação preferencial em peças de turbinas, estudar o desempenho metalúrgico das ligas e suas fases, determinar a tensão residual e medir a austenita retida em aços. Incluem também aplicações como pesquisa de materiais, desenvolvimento, localização de defeitos do processo de produção e analise de falhas.

 A indústria automobilística usa esse conjunto de técnicas para caracterizar e avaliar o desempenho de peças, por exemplo, partes dos escapamentos catalisadores e resíduos na superfície de chapas de aço galvanizado. Entretanto, quanto se faz necessário a análise quantitativa de fases intermetálicas, análise de tensão residual e determinação de austenita retida, a solução somente é possível por difração de raios-X.

A difração de raios-X está presente em praticamente toda cadeia produtiva da indústria de petróleo. No transporte, ajuda com a manutenção da integridade de dutos e gasodutos, na caracterização dos produtos de corrosão de dutos extraídos e inspecionados. No setor de refino, a difração de raios-X é empregada na análise qualitativa, quantitativa, e na determinação de parâmetro de rede de catalisadores, auxiliando no estudo do efeito da temperatura na estrutura de catalisadores.

Além dos setores industriais citados acima, as técnicas de difração de raios x, são aplicadas em áreas como:

 Metal/ Mecânica: Nos processos da hidrometalurgia e na analise de fraturas de materiais metálicos;

Mineral e cerâmico: Na solução de numerosos problemas de mineração industrial e exploração de novos depósitos, usada por organizações de saúde no controle de materiais nocivos como silicatos e asbestos;

Polímeros e compósitos: Tintas e pigmentos e na indústria farmacêutica cuja função é crucial nas fases de projeto, descobertas, desenvolvimentos e formulação de remédios no estado solido.

Química: No projeto e desenvolvimento de materiais luminescentes, detergentes e materiais de limpeza, na museologia e arqueologia, na ciência forense e laboratórios alfandegários;

Nanotecnologia: A aplicação das técnicas de difração de raios x na caracterização de nano materiais

OUTRAS UTILIZAÇÕES IMPORTANTES DOS RAIOS X

O raio x é uma ferramenta muito poderosa para garantir nossa segurança e proteção, pois, nos aeroportos de todo o mundo há sistemas de segurança que utilizam os raios x para detectar a presença de armas, drogas e materiais que possam comprometer a segurança dos voos.

Há também algumas estações fixas de inspeção para a detecção de artigos ilegais ou de contrabando em caminhões, vagões de trem, containers marítimos, etc. em alguns países, ate é feita a fiscalização de caminhões que tentam atravessar a fronteira com raios x. Uma radiografia completa do caminhão revela se no meio da carga existem pessoas escondidas, sendo assim uma eficiente arma para controlar o trafico humano.

Os raios x são usados também na analise da quantidade de poluentes na atmosfera, onde a amostra de ar coletada é irradiada com prótons. Altamente energéticas essas partículas arrancam os elétrons das camadas mais internas dos elementos que constituem a amostra. Quando os elétrons das camadas mais externas passam a ocupar  os lugares vazios, os raios X característicos são emitidos com energia especifica para cada elemento. A detecção e analise desses raios fornecerão as informações necessárias sobre a qualidade do ar da amostra coletada.

Outras aplicações

RX Medicina:  Os raios-X são usados na medicina para análise médica. Dentistas usam os raios-x para encontrar problemas, cavidades e danos nos dentes. Tecidos macios do corpo são transparentes às ondas. Os ossos bloqueiam os raios.

RX Ciência: Os raios-X são usados para analisar a organização dos átomos em muitas tipos de substâncias, especialmente cristais. A molécula do DNA foi uma das maiores descobertas que os raios-X possibilitaram. Arqueólogos usam raios-X para examinar objetos antigos cobertos por um algum tipo de material.

RX Doméstico: Os raios-X são usados pelos fabricantes de bens de consumo para tratar certos tipos de plásticos para checar a qualidade de muitos produtos produzidos em massa.