Calibração de Instrumentos de Medição de Radiação no LNMRI/IRD

1. Fundamentação institucional e estrutura metrológica

O Laboratório Nacional de Metrologia das Radiações Ionizantes — LNMRI é a estrutura de referência nacional destinada à guarda, manutenção, desenvolvimento e disseminação dos padrões de medição relacionados às radiações ionizantes. O laboratório funciona no Instituto de Radioproteção e Dosimetria — IRD, no Rio de Janeiro.

Historicamente, IRD e LNMRI estiveram inseridos na estrutura da Comissão Nacional de Energia Nuclear — CNEN. A organização institucional brasileira, entretanto, passou por alteração relevante com a efetiva estruturação da Autoridade Nacional de Segurança Nuclear — ANSN.

A separação entre a função metrológica e a função regulatória é particularmente relevante. O LNMRI fornece a infraestrutura científica de medição, padrões, calibração, comparações e rastreabilidade. Já a ANSN exerce competências de regulação, fiscalização, licenciamento e proteção radiológica definidas em lei.

Em 1989, o Inmetro reconheceu a relevância da estrutura desenvolvida pelo IRD e atribuiu ao LNMRI a responsabilidade nacional na área de metrologia das radiações ionizantes. Essa função permite estabelecer uma cadeia metrológica capaz de conectar padrões de referência internacionais aos instrumentos utilizados em hospitais, instalações industriais, centros de pesquisa e demais organizações brasileiras.

2. Inserção no sistema metrológico internacional

Desde 1976, o LNMRI/IRD integra a rede dos Laboratórios de Dosimetria Padrão Secundário — Secondary Standard Dosimetry Laboratories (SSDL), coordenada pela Agência Internacional de Energia Atômica — AIEA/IAEA em cooperação com a Organização Mundial da Saúde — OMS/WHO.

Os laboratórios SSDL desempenham papel essencial na cadeia de rastreabilidade da dosimetria utilizada em radioterapia, radiodiagnóstico e outras aplicações das radiações ionizantes. O objetivo é permitir que medições efetuadas em diferentes instituições sejam comparáveis e relacionadas a padrões reconhecidos internacionalmente.

O LNMRI também participa de comparações interlaboratoriais e de atividades relacionadas ao Bureau International des Poids et Mesures — BIPM, ao Sistema Interamericano de Metrologia — SIM e à AIEA. As Capacidades de Medição e Calibração — CMCs reconhecidas internacionalmente podem ser consultadas na base KCDB do BIPM.

A estrutura metrológica alcança feixes de raios X, radiação gama, partículas carregadas, elétrons, nêutrons e medições relacionadas à atividade de radionuclídeos, de acordo com o escopo e as capacidades efetivamente mantidas pelos laboratórios.

3. Instrumentos, detectores e serviços atendidos

O serviço oficial disponibilizado pelo Governo Federal contempla calibração de detectores, instrumentos e sistemas de medição, além de irradiações controladas de amostras e monitores.

Na radioterapia, a calibração de dosímetros clínicos em termos de dose absorvida na água é particularmente importante porque a exatidão da cadeia dosimétrica influencia a determinação da dose entregue ao paciente. A rastreabilidade reduz o risco de desvios sistemáticos entre o valor medido e o valor de referência.

Nos monitores de contaminação, fontes de referência adequadamente caracterizadas permitem relacionar a resposta instrumental à grandeza metrológica aplicável, possibilitando avaliar a presença de contaminação superficial de forma quantitativa e tecnicamente defensável.

4. Grandezas físicas e operacionais

A grandeza efetivamente utilizada no certificado depende do tipo de detector, faixa de energia, qualidade de radiação, finalidade da calibração e escopo metrológico disponível.

5. Como solicitar a calibração pelo Portal Gov.br

O serviço público federal está integrado ao Gov.br e é destinado, segundo a página oficial, a pessoas jurídicas, entidades públicas ou privadas.

Para dúvidas relativas ao serviço, o portal oficial disponibiliza o endereço eletrônico sac@ird.gov.br e o telefone institucional indicado na página do Gov.br.

6. Infraestrutura laboratorial e padrões nacionais

A infraestrutura do LNMRI é organizada de acordo com os diferentes tipos de radiação e grandezas metrológicas, permitindo manter padrões de referência, produzir campos controlados e desenvolver métodos de medição.

Laboratório de Metrologia de Nêutrons

O Laboratório de Metrologia de Nêutrons — LN foi criado em 1973 e é responsável pela guarda e manutenção do Padrão Brasileiro de Fluência de Nêutrons e pela disseminação de grandezas relacionadas aos campos neutrônicos.

Segundo a descrição institucional do IRD, a estrutura possui aproximadamente 300 m² e inclui áreas especializadas como:

• Laboratório de Armazenamento de Fontes — LAF;
• Laboratório de Baixo Espalhamento — LBE;
• Laboratório de Espectrometria de Nêutrons — LEN;
• Laboratório de Fluxos Térmicos — LFT;
• Laboratório de Instrumentação e Calibração — LIC;
• Laboratório de Métodos Computacionais — LMC;
• Laboratório de Medição da Emissão de Nêutrons — LME;
• Laboratório de Nêutrons Monoenergéticos — LNM.

O LN utiliza fontes e sistemas apropriados para caracterização e calibração de instrumentos em campos de nêutrons, incluindo fontes isotópicas e instalações concebidas para reduzir a contribuição do espalhamento.

Metrologia de raios X, gama e partículas carregadas

Os laboratórios relacionados a raios X e gama dispõem de sistemas geradores de radiação, fontes de referência e câmaras de ionização capazes de estabelecer feixes e qualidades de referência para calibração de instrumentos de radioproteção, radiodiagnóstico e dosimetria clínica.

Metrologia de radionuclídeos

A área de metrologia de radionuclídeos realiza atividades relacionadas à padronização e medição da grandeza atividade, empregando sistemas de referência e métodos metrológicos adequados ao radionuclídeo e à configuração de medição.

O desenvolvimento dessas capacidades é particularmente relevante para fontes radioativas de referência e para aplicações médicas de radiofármacos, nas quais a atividade administrada precisa ser conhecida com incerteza adequadamente determinada.

7. Protocolos experimentais e controles metrológicos

A calibração de instrumentos de radiação não consiste apenas em comparar duas leituras. O processo exige controle das condições de referência, estabilidade instrumental, geometria de irradiação, posicionamento, qualidade do feixe, correções ambientais e estimativa das incertezas.

Polarização e estabilização

Sistemas formados por câmaras de ionização e eletrômetros podem exigir aplicação de tensão de polarização e tempo de estabilização antes das medições. A tensão, polaridade e período aplicáveis dependem do modelo da câmara, do eletrômetro, das recomendações do fabricante e do procedimento metrológico.

Corrente de fuga

A avaliação da corrente de fuga é um dos controles empregados em sistemas dosimétricos. O limite de aceitação deve ser definido de acordo com a norma, protocolo, fabricante e configuração do instrumento. Referências técnicas clássicas para determinados eletrômetros e câmaras estabelecem limite da ordem de ±0,5% da corrente produzida na menor taxa de dose efetiva considerada.

Assim, não é tecnicamente seguro aplicar indiscriminadamente uma faixa genérica de ±0,5% a ±1% a todo instrumento calibrado.

Correção de temperatura e pressão

Em câmaras de ionização ventiladas, a massa de ar existente na cavidade varia com a temperatura e a pressão. Por isso, as leituras precisam ser referidas às condições definidas pelo protocolo de calibração.

Utilizando como referência 20 °C e 101,325 kPa, uma forma usual do fator de correção é:

A forma exata da correção e das condições de referência deve seguir o protocolo metrológico aplicável à grandeza e ao sistema utilizado.

Umidade

Em condições usuais de dosimetria, a influência da umidade sobre determinadas câmaras de ionização é pequena dentro de uma faixa operacional moderada. Referências de dosimetria tratam a influência como desprezível, ou suficientemente pequena para dispensar correção específica, em faixas típicas próximas de 20% a 70% de umidade relativa, desde que os demais requisitos do protocolo sejam atendidos.

8. Arcabouço regulatório: ANSN, CNEN e serviços de calibração

A calibração metrológica deve ser distinguida da atividade de regulação nuclear. Desde a efetiva implantação institucional da Autoridade Nacional de Segurança Nuclear, a ANSN exerce competências de regulação, licenciamento, fiscalização e estabelecimento de requisitos relacionados à segurança nuclear e à proteção radiológica.

Organizações que utilizam fontes radioativas ou equipamentos geradores de radiação precisam observar as normas aplicáveis à sua instalação e manter instrumentos de proteção radiológica adequados, verificados e calibrados segundo os requisitos correspondentes.

CASEC e Resolução nº 328/2024

A Resolução CNEN nº 328, de 30 de agosto de 2024, instituiu o Comitê de Autorização de Prestação de Serviços de Ensaio e Calibração — CASEC.

9. Programa Nacional de Intercomparação — PNI

Além das calibrações instrumentais, o ecossistema metrológico do LNMRI inclui o Programa Nacional de Intercomparação — PNI, voltado à avaliação do desempenho de laboratórios que determinam radionuclídeos em amostras.

O PNI opera por meio de comparações interlaboratoriais e ensaios de proficiência. Entre as matrizes historicamente utilizadas encontram-se água, solo, vegetação e filtros de ar.

A documentação técnica do programa faz referência às normas ABNT NBR ISO/IEC 17043 e ISO 13528, relacionadas, respectivamente, à competência de provedores de ensaios de proficiência e ao tratamento estatístico aplicável às comparações.

10. Importância sistêmica da metrologia das radiações ionizantes

Autonomia metrológica nacional

A manutenção de padrões nacionais reduz a dependência de calibrações realizadas integralmente no exterior e permite que a cadeia brasileira de medição disponha de referência técnica reconhecida.

Comparações internacionais e o reconhecimento das capacidades de medição são fundamentais para demonstrar a equivalência dos resultados brasileiros com os de outros institutos nacionais de metrologia.

Radioterapia e medicina nuclear

Na radioterapia, pequenas diferenças sistemáticas na dosimetria podem repercutir sobre a dose administrada ao paciente. Por isso, padrões nacionais, dosímetros clínicos calibrados e cadeias de rastreabilidade são componentes essenciais da garantia da qualidade.

Na medicina nuclear, a padronização de radionuclídeos e o desenvolvimento de métodos para radioisótopos utilizados em diagnóstico ou terapia contribuem para a determinação confiável da atividade administrada.

Indústria, pesquisa e proteção radiológica

Monitores de área, monitores individuais, instrumentos de contaminação e sistemas de medição de nêutrons são empregados em instalações industriais, laboratórios, aceleradores, centros de pesquisa e ambientes nucleares. A calibração fornece evidência objetiva da resposta do equipamento diante de um campo conhecido.

Complementaridade com IPEN e CDTN

O sistema brasileiro também possui serviços técnicos em outras unidades, incluindo estruturas do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares — IPEN, em São Paulo, e do Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear — CDTN, em Minas Gerais.

Essa distribuição cria complementaridade entre laboratórios de referência e serviços regionais. O solicitante deve verificar qual instituição possui escopo adequado ao modelo, grandeza, energia e tipo de radiação necessários.

Digitalização do atendimento

A utilização do Gov.br racionaliza o protocolo, o aceite do orçamento e o acompanhamento administrativo. Em termos operacionais, uma tramitação mais organizada pode reduzir períodos desnecessários de indisponibilidade do equipamento.

Entretanto, a digitalização não elimina as etapas técnicas. O instrumento ainda precisa ser analisado, recebido, submetido aos campos de referência aplicáveis e liberado segundo o processo do laboratório.

11. Checklist antes de solicitar a calibração

• Identificar fabricante, modelo e número de série do detector e do medidor.
• Definir o tipo de radiação para o qual a calibração é necessária.
• Identificar a faixa de medição utilizada na rotina da instalação.
• Verificar qual grandeza precisa constar no certificado.
• Confirmar se o LNMRI dispõe do escopo adequado à configuração pretendida.
• Preencher corretamente o requerimento no Portal Gov.br.
• Aguardar a análise técnica e o orçamento antes de enviar o equipamento.
• Observar a data de remessa definida na proposta.
• Embalar o instrumento de maneira compatível com sua sensibilidade.
• Guardar o certificado e vinculá-lo ao controle metrológico interno.
• Programar a próxima calibração conforme a norma e o programa de qualidade aplicáveis.

12. Pontos críticos para empresas e instituições