Física Radiação
Unidades do Sistema Internacional
É a
desintegração espontânea do núcleo atômico de alguns
elementos (urânio, polônio e rádio), resultando em emissão de
radiação. Descoberta pelo francês Henri Becquerel (1852-1909)
poucos meses depois da descoberta dos raios X. Becquerel verifica
que, além de luminosidade, as radiações emitidas pelo urânio
são capazes de penetrar a matéria.
Dois anos depois, Pierre Curie e sua mulher, a polonesa Marie
Curie, encontram fontes radiativas muito mais fortes que o
urânio. Isolam o rádio e o polônio e verificam que o rádio
era tão potente que podia provocar ferimentos sérios e até
fatais nas pessoas que dele se aproximavam.
Resíduos Radioativos
Entre todas as formas de lixo, os resíduos radiativos são os mais perigosos. Substâncias radiativas são usadas como combustível em usinas atômicas de geração de energia elétrica, em motores de submarinos nucleares e em equipamentos médico-hospitalares. Mesmo depois de esgotarem sua capacidade como combustível, não podem ser destruídas e permanecem em atividade durante milhares e até milhões de anos. Despejos no mar e na atmosfera são proibidos desde 1983, mas até hoje não existem formas absolutamente seguras de armazenar essas substâncias. As mais recomendadas são tambores ou recipientes impermeáveis de concreto, à prova de radiação, que devem ser enterrados em áreas geologicamente estáveis. Essas precauções, no entanto, nem sempre são cumpridas e os vazamentos são freqüentes. Em contato com o meio ambiente, as substâncias radiativas interferem diretamente nos átomos e moléculas que formam os tecidos vivos, provocam alterações genéticas e câncer.
Unidades de Radioatividade do Sistema Internacional
Grandeza | Nome | Símbolo | Definição |
Atividade | becquerel | Bq | Atividade na qual se produz uma desintegração nuclear por segundo. |
Exposição | coulomb/Kg | C/kg | Exposição tal que a carga total de íons de mesmo sinal produzidos em 1 quilograma de ar é de 1 coulomb em valor absoluto. |
Dose absorvida | gray | Gy | Dose de radiação ionizante absorvida uniformemente por uma porção de matéria, à razão de 1 joule por quilograma de sua massa. |
Equivalente de dose | sievert | Sv | Equivalente de dose de uma radiação igual a 1 joule por quilograma. Nome especial para a unidade SI adotada pela 16a CGPM/1979. |
Tipos de Radiação
Radiação Alfa é uma
partícula formada por um átomo de hélio com carga positiva. A
distância que uma partícula percorre antes de parar é chamada
alcance. Num dado meio, partículas alfa de igual energia têm o
mesmo alcance. O alcance das partículas alfa é muito pequeno, o
que faz que elas sejam facilmente blindadas. Uma folha fina de
alumínio barra completamente um feixe de partículas de 5MeV. A
inalação ou ingestão de partículas alfa é muito perigosa.
Radiação Beta é
também uma partícula, de carga negativa, o elétron. Sua
constituição é feita por partículas beta que são emitidas
pela maioria dos nuclídeos radioativos naturais ou artificiais e
tem maior penetração que as partículas alfa. O 32 P dá uma
radiação beta até 1,7 MeV com uma penetração média de 2 a 3
mm na pele, e alcança, em pequena proporção, 8 mm. Se o
emissor beta é ingerido, como acontece nos casos de diagnóstico
e terapêutica, os efeitos são muito mais extensos.
Radiação Gama é
uma onda eletromagnética. As substâncias radiativas emitem
continuamente calor e têm a capacidade de ionizar o ar e
torná-lo condutor de corrente elétrica. São penetrantes e ao
atravessarem uma substância chocam-se com suas moléculas. A
radiação gama tem seu poder de penetração muito grande. Sua emissão
é obtida pela maioria, não totalidade, dos nuclídeos
radioativos habitualmente empregados. Quando a fonte de material
radioativo for beta ou gama é necessário colocação de uma
barreira entre o operador e fonte.
Infra Vermelho
Radiação eletromagnética invisível, emitida por corpos
aquecidos. Pode ser detectada por meio de células
fotoelétricas, possui muitas aplicações. Desde o aquecimento
de interiores até o tratamento de doenças de pele e dos
músculos. Para produzir o infravermelho, em geral empregam-se
lâmpadas de vapor de mercúrio a de filamento longo
incandescente.
A radiação infravermelha é usada para obter fotos de objetos
distantes encobertos pela atmosfera, também muito utilizada por
astrônomos para observar estrelas e nebulosas que são
invisíveis com luz normal. Uma outra utilidade deste tipo de
radiação é o uso nas fotografias infravermelhas, que são
muito precisas. O infravermelho foi muito utilizado na II Guerra
Mundial.
Alguns exemplos de Infra-vermelho.
Ultravioleta
Produzida por descargas elétricas em tubos de gás. Cerca de 5%
da energia mandada pelo Sol consiste nesta radiação, mas a
maior parte da que incide sobre a Terra é filtrada pelo O e pelo
ozônio na atmosfera, estes protegem a vida na Terra. Esta
radiação é impregnada principalmente em tubos fluorescentes,
mas também em aplicações médicas que incluem lâmpadas
germicidas, o tratamento do Raquitismo e doenças de pele,
enriquecimento de leite e ovos com vitamina D.
É dividida em três classes: UV-A, UV-B e UV-C. As ondas de
menor período são as mais nocivas aos organismos vivos. A UV-A
é a mais perigosa e tem período entre 4000A (ângstrons) e
3150A. UV-B tem período entre 3150A e 2800A e causa queimaduras
na pele.
Radiação de fundo
Toda vida, em nosso planeta, está exposta à radiação
cósmica* e
à radiação proveniente de elementos naturais radioativos
existentes na crosta terrestre como potássio, césio etc. A
intensidade dessa radiação tem permanecido constante por
milhares de anos e se chama radiação natural ou radiação de
fundo, e provém de muitas fontes.
Cerca de 30% a 40% dessa radiação se deve aos raios cósmicos.
Alguns materiais radioativos -- como potássio-40, carbono-14,
urânio, tório etc. estão presentes em quantidades
variáveis nos alimentos.
Uma quantidade
raoável de radiação vem do solo e de materiais de
construção. Assim, pois, a radiação de fundo pode variar de
local para local.
O valor médio da radiação de fundo em locais habitados é de
1,25 milisievert (mSv) ao ano.
Raios Catódicos
São feixes de partículas produzidos por um eletrodo negativo (cátodo) de um tubo contendo gás comprimido. São resultado da ionização do gás e provocam luminosidade. Os raios catódicos são identificados no final do século passado por Willian Crookes. O tubo de raios catódicos é usado em osciloscópios e televisões.
Raio x
São capazes de atravessar o corpo humano, durante a travessia, o
feixe sofre um certo enfraquecimento. Ele provoca a iluminação
de certos sais minerais.
O uso do raio X tem sido uma importante ferramenta de
diagnóstico e terapia. Os raios X são absorvidos pelos ossos
enquanto passam facilmente pelos outros tecidos.
Em 1895 Wilhelm Konrad von Röntgen descobre acidentalmente os
raios X quando estudava válvulas de raios catódicos. Verificou
que algo acontecia fora da válvula e fazia brilhar no escuro
focos fluorescentes. Eram raios capazes de impressionar chapas
fotográficas através de papel preto. Produziam fotografias que
revelavam moedas nos bolsos e os ossos das mãos. Estes raios desconhecidos
são chamados simplesmente de "x".
Radiação de Nêutrons
Nêutrons são partículas muito penetrantes. Elas se originam do
espaço externo, por colisões
de átomos na
atmosfera, e por quebra ou ficção de certos átomos dentro do
reator nuclear. Água e concreto são as formas mais comuns
usadas como barreiras contra radiação por nêutrons.