Quais são os tipos de radiação que existem na natureza?

Vocês provavelmente já ouviu falar em raio X. Então venha descobrir os outros tipos de radiação que existem na natureza.

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Pixabay/Domínio Público.

VAMOS DESCOBRIR...

As radiações de ambos os tipos, corpusculares e eletromagnéticas, quando possuem energias suficientes, atravessam a matéria, ionizando (removendo elétrons de) átomos e moléculas, e assim modificando-lhes o comportamento químico.

Como consequência, podem ocorrer mutações genéticas e modificações nas células vivas. Essa ação destrutiva sobre as células pode ser utilizada no tratamento de tumores.

Embora essas radiações produzam efeitos gerais semelhantes nos seres vivos, cada uma delas possui características próprias.

RADIAÇÃO ALFA OU PARTÍCULA ALFA (α)


As partículas alfa são núcleos do átomo de hélio, constituídos de dois prótons e dois nêutrons. Uma partícula alfa é, pois, muito mais pesada que um elétron e sua trajetória num meio material é retilínea.


Na interação de uma partícula alfa com átomos de ar, a primeira perde, em média, 33 eV por ionização. Então uma partícula alfa com energia cinética inicial de 4,8 MeV, emitida pelo rádio-226, produz aproximadamente 145.000 ionizações antes de parar.


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Tipos de radiação. Pixabay/Domínio Público.

A distância que uma partícula percorre antes de parar é chamada alcance. Num dado meio, partículas alfa de igual energia têm o mesmo alcance. Portanto, aumentando-se a energia das partículas alfa, aumenta-se o alcance para um dado meio.

Por outro lado, fixando-se a energia da partícula alfa, o alcance diminui, se a densidade do meio aumentar.

O alcance das partículas alfa é muito pequeno, o que faz que elas sejam facilmente blindadas. Uma folha finíssima de alumínio de 21 µm barra completamente um feixe de partículas alfa de 5 MeV. Mesmo sem blindagem, a referida partícula alfa não consegue atravessar a pele humana. Entretanto, a ingestão de uma fonte emissora de partículas alfa por uma pessoa poderá causar-lhe danos profundos a certas partes do corpo.


As partículas alfa são produzidas principalmente nos decaimentos de elementos pesados como urânio, tório, plutônio, rádio, etc. Usualmente são acompanhadas de radiação beta e gama.

RADIAÇÃO BETA OU PARTÍCULA BETA (β)


Partículas beta são elétrons (e-) e pósitrons (e+, partículas idênticas ao elétron, exceto no sinal de carga), que são muito mais penetrantes que as partículas alfa.

A radiação beta, ao passar por um meio material, também perde energia ionizando os átomos que encontra no caminho. Para blindar as partículas beta pode-se usar plástico ou alumínio.

NÊUTRONS (n)


Os nêutrons são partículas sem carga e não produzem ionização diretamente, mas o fazem indiretamente, transferindo energia para outras partículas carregadas que, por sua vez, podem produzir ionização.


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Os nêutrons percorrem grandes distâncias através da matéria, antes de interagir com o núcleo dos átomos eu compõem o meio. São muito penetrantes, e podem ser blindados por materiais ricos em hidrogênio, como, por exemplo, parafina ou água.

RADIAÇÃO GAMA OU RAIOS GAMA (γ)


Os raios gama são ondas eletromagnéticas extremamente penetrantes. Eles interagem com matéria pelo efeito fotoelétrico, pelo efeito Compton ou pela produção de pares, e nesses efeitos são emitidos elétrons ou pares elétron-próton que, por sua vez, ionizam a matéria.


Um fóton de radiação gama pode perder toda ou quase toda energia numa única interação, e a distância que ele percorre antes de interagir não pode ser prevista. Tudo que se pode prever é a distância em que ele tem 50% de chance de interagir. Essa distância se chama camada semi-redutora. Para blindagem desse tipo de radiação usa-se chumbo, concreto, aço ou terra.

RAIOS X


Os raios X são também ondas eletromagnéticas, exatamente como os raios gama, diferindo apenas quanto à origem, pois os raios gama se originam dentro do núcleo atômico, enquanto que os raios X têm origem fora do núcleo, na desexcitação dos elétrons. Suas características são, portanto, as mesmas da radiação gama.

RADIAÇÕES NA NATUREZA


Toda vida, em nosso planeta, está exposta à radiação cósmica (partículas com grande energia provenientes do espaço) 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. Nossos antepassados sempre estiveram expostos a ela, e nós também estamos.

Essa radiação se chama radiação natural ou radiação de fundo e provém de muitas fontes.

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Cerca de 30% a 40% dessa radiação se deve a raios cósmicos. Alguns materiais radioativos (como potássio-40, carbono-14, urânio, tório, etc) estão presentes em quantidades variáveis nos alimentos. Uma quantidade razoável 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.

Para altitudes de 3.000 m, a radiação de fundo é 20% superior à radiação ao nível do mar. Isso porque a atmosfera se encarrega de atenuá-la.


A radiação de fundo na Cidade Universitária Armando de Salles Oliveira, em São Paulo, vem sendo medida pelo Laboratório de Dosimetria do Instituto de Física da USP. Seu valor médio é de 1,4 mSv ao ano. Por outro lado, em Guarapari, no Estado do Espírito Santo, a radiação de fundo é uma das mais altas entre os locais habitados, cerca de 3,15 mSv por ano, e se deve à presença de areias monazíticas.

No Brasil há outros locais onde a radiação de fundo é razoavelmente alta, e estão situados próximos a minas de tório e de urânio. Poços de Caldas, em Minas Gerias, é um exemplo.



Referência
CALDAS, Iberê L.; CHOW, Cecil; OKUNO, Emico. Física para Ciências Biológicas e Biomédicas. Editora HARBRA, 1986.

Para finalizar veja um vídeo do canal Andre Siqueira, sobre Entendendo a Física das Radiações:




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