Evaluación radiográfica y espectroscópica de la composición y atenuación en lápices de colores
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v14i11.50040Palabras clave:
Usos de la Radiación, Rayos X, Difracción de Rayos X, Radiología.Resumen
El presente estudio propone la aplicación de técnicas de radiografía industrial digital para analizar lápices de colores con diferentes formulaciones, con el objetivo de identificar variaciones estructurales y composicionales asociadas con la atenuación de los rayos X. Esta investigación busca demostrar el potencial de la radiografía industrial como herramienta tanto didáctica como científica para la caracterización de materiales de baja densidad. Las imágenes fueron adquiridas mediante un sistema radiográfico Intecal MAAF acoplado a un sistema de radiología computarizada Carestream Direct View Classic CR. Las muestras fueron montadas en un soporte impreso en 3D, diseñado en Tinkercad. El análisis del contraste radiográfico (CR) se realizó con el programa ImageJ, comparando regiones internas y externas de interés en los lápices. Además, se llevó a cabo la caracterización estructural mediante difracción de rayos X (BRUKER D2 PHASER). Los resultados revelaron variaciones significativas de atenuación entre los lápices. La muestra “marrón especia” (IL3) presentó valores de CR superiores en cuatro de las cinco cajas, lo que sugiere que su formulación específica influye directamente en su interacción con la radiación. El análisis también mostró heterogeneidad entre lápices del mismo color, posteriormente confirmada y cuantificada mediante espectroscopía. La capacidad de detectar tales diferencias en materiales de baja densidad destaca el potencial de la radiografía industrial para el control de calidad de polímeros y compuestos. Además, la atenuación distintiva del pigmento marrón especia señala posibles aplicaciones como marcador radiopaco en medicina, así como en análisis forenses o de conservación de artefactos. Los futuros estudios deberían establecer relaciones cuantitativas entre la composición y la atenuación, además de ampliar el muestreo e incluir datos de fabricación para optimizar las estrategias de control de calidad.
Referencias
Andreucci, R. (2006). Introdução à Radiologia industrial disponível na internet no site. http://publicacoes.unigranrio.edu.br/index.php/rcs/article/view/3246. Acesso em: 02 de junho. de 2025.
Bardini, I. Z., Antoniazzi, M. A. S., Fermino, C. D. Z., & Godinho, E. Z. (2024). Estudo teórico e comparativo das técnicas de gamagrafia e radiografia industrial com base na análise de eficácia aplicacional. Disciplinarum Scientia| Naturais e Tecnológicas, 25(2), 67-78.
Barreto, M. S. C. (2019). Chemical interaction mechanisms of metals, inorganics anions, organic acids and protein on purified material, artificial soil and cropland soil Piracicaba. (Tese de doutorado). Universidade de São Paulo, Piracicaba, SP, Brasil.
Bitencourt, M. V., Poletto Filho, J. A., Silva, D. C., Cardoso, F. M., & Lobo, A. G. (2014). Aplicação do ensaio não destrutivo por raios-x na análise da qualidade de componentes aeronáuticos fundidos em liga de alumínio.
Bushberg, J. T., & Boone, J. M. (2011). The essential physics of medical imaging. Lippincott Williams & Wilkins.
Carestream, D. R. X. (2016). Philips exploits latest web technology at its successful CT study day.
Carroll, Q. B. (2023). Radiography in the Digital Age: Physics-exposure-radiation biology. Charles C Thomas Publisher.
Claus, T. V. (2021). Avaliação da influência no uso de filtração adicional em exames radiográficos de pelve por meio de um objeto simulador (Dissertação de mestrado). Instituto Federal De Educação, Ciência E Tecnológica De Santa Catarina, Florianópolis, SC, Brasil.
Claus, T. V., de Bail, F. A. T., Bohrer, B., & Torres, H. R. (2023). Avaliação experimental do uso de filtração adicional na saída do tubo radiográfico clínico na qualidade de imagem para ensaios não destrutivos em Radiologia Industrial. Disciplinarum Scientia| Naturais e Tecnológicas, 24(2), 1-21.
Dance, D. R., Christofides, S., Maidment, A. D. A., McLean, I. D., & Ng, K. H. (2014). Diagnostic radiology physics: A handbook for teachers and students. Endorsed by: American association of physicists in medicine, Asia-Oceania federation of organizations for medical physics, European federation of organisations for medical physics. IAEA.
Deflon, R. D. J. (2021). Desenvolvimento de sensores eletroquímicos de grafite de lápis modificado com complexos do tipo [M (salen)](M= Cu, Mn e Ni)/óxido de grafeno para a quantificação de acetaminofeno (Dissertação de mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos, SP, Brasil.
Ferrarini, S. F., Bonetti, B., Hammerschmitt, M. E., Galli, C. F., & Pires, M. J. R. (2020). Encapsulamento De Zeólita Fertilizante Utilizando Biopolímero. In Azevedo, E. M. (Org.). A Química nas Áreas Natural, Tecnológica e Sustentável (pp. 124-134). Ponta Grossa, PR: Atena.
Júnior, J. A. A., Silva, M. F., de Fraga Saltiél, A., Figueiredo, B. V. C., Ojeda, J. M., Moretti, J. C. G. A., ... & de Lima Bizerra, G. H. (2023). A gamagrafia como aliada à indústria e construção. Brazilian Journal of Health Review, 6(4), 18928-18941.
Kogure, T., Kameda, J., Matsui, T., & Miyawaki, R. (2006). Stacking structure in disordered talc: Interpretation of its X-ray diffraction pattern by using pattern simulation and high-resolution transmission electron microscopy. American Mineralogist, 91(8-9), 1363-1370.
Mazzilli, B. P., Máduar, M. F., & Campos, M. P. (2011). Radioatividade no meio ambiente e avaliação de impacto radiológico ambiental. São Paulo: IPEN, 92.
Pereira, A. S. et al. (2018). Metodologia da pesquisa científica. [free ebook]. Santa Maria. Editora da UFSM.
Pomies, M. P., Morin, G., & Vignaud, C. (1998). XRD study of the goethite-hematite transformation: application to the identification of heated prehistoric pigments. European Journal of Solid State and Inorganic Chemistry, 35(1), 9-25.
Sakharov, B. A., Drits, V. A., McCarty, D. K., & Walker, G. M. (2016). Modeling Powder X-Ray Diffraction Patterns of the Clay Minerals Society Kaolinite Standards: Kga-1, Kga-1b, and Kga-2. Clays and Clay Minerals, 64(3), 314–333.
Schneider, C. A., Rasband, W. S., & Eliceiri, K. W. (2012). NIH Image to ImageJ: 25 years of image analysis. Nature Methods, 9(7), 671-675.
Silva, R. F. (2020). A Difração de Raios X: uma técnica de investigação da estrutura cristalina de materiais. Revista Processos Químicos, 14(27), 73-82.
Tavares, A., Lança, L., & Machado, N. (2015). Effect of technical parameters on dose and image quality in a computed radiography system. In Scientific Exhibit, ECR 2015 Congress, European Society of Radiology, Poster No.: C-2035.
Trombini, H., & Dytz, A. G. (2013). Imagens em radiografia industrial: fatores que alteram a qualidade da imagem. VETOR - Revista de Ciências Exatas e Engenharias, 23(2), 71-81.
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