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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| Foto: Cleverson Felix |
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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. Imagem de Clker-Free-Vector-Images por Pixabay. |
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.
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.
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.
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