O que é Radiação Ionizante?

Radiação

O que é – De onde vem – Aplicação Propagação Medição Proteção

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Radiações são ondas eletromagnéticas ou partículas que se propagam com uma determinada velocidade. Contêm energia, carga eléctrica e magnética. Podem ser geradas por fontes naturais ou por dispositivos construídos pelo homem. Possuem energia variável desde valores pequenos até muito elevados.

A figura abaixo mostra o espectro de frequências eletromagnéticas

Qualquer radiação eletromagnética, não importando em que posição do espectro se encontre, pode ser caracterizada pelo comprimento de onda (λ ), freqüência (v) ou energia equivalente (E)

onde:

c = velocidade da radiação eletromagnética

h = constante de Planck

As radiações eletromagnéticas mais conhecidas são: luz, micro-ondas, ondas de rádio, radar, laser, raios X e radiação gama. As radiações sob a forma de partículas, com massa, carga eléctrica, carga magnética mais comuns são os feixes de elétrons, os feixes de prótons, radiação beta, radiação alfa.

Radiações não ionizante possuem relativamente baixa energia. De fato, radiações não ionizantes estão sempre a nossa volta. Ondas eletromagnéticas como a luz, calor e ondas de rádio são formas comuns de radiações não ionizantes. Sem radiações não ionizantes, nós não poderíamos apreciar um programa de TV em nossos lares ou cozinhar em nosso forno de microondas.

A energia deste tipo de radiação é medida em Megaelétron-volts (MeV). Um MeV corresponde a fótons gama de comprimentos de onda inferiores a 10 - 11 metros ou frequências superiores a 1019 Hz.

Altos níveis de energia, radiações ionizantes, são originadas do núcleo de átomos, podem alterar o estado físico de um átomo e causar a perda de elétrons, tornando-os eletricamente carregados. Este processo chama-se “ionização”.

Um átomo pode se tornar ionizado quando a radiação colide com um de seus elétrons. Se essa colisão ocorrer com muita violência, o elétron pode ser arrancado do átomo. Após a perda do elétron, o átomo deixa de ser neutro, pois com um elétron a menos, o número de prótons é maior. O átomo torna-se um “íon positivo”.

Fonte: www.fiocruz.br

Um radioisótopo ou isótopo radioativo se caracteriza por apresentar um núcleo atômico instável que emite energia quando se transforma num isótopo mais estável.  A energia liberada na transformação pode ser chamada de Partícula alfa, Partícula beta ou Radiação gama.

Fonte: wikipedia/ Radioisótopo

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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. As radiações de fundo 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.

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Ao lado um Pulsar, que emite radiação gama

Abaixo um radiotelescópios tipo HESS, utilizado para captar uma “imagem” da radiação emitida por nebulosas e galáxias.

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Ao lado um telescópio espacial de raios gama, do observatório Fermi, que utiliza 12 detectores de cintilação de  NaI(TI) e dois detectores de cintilação de germânio.

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Tipos de Radiação:

Radiação Alfa

É uma partícula formada por um átomo de hélio com carga positiva. Estas partículas liberadas possuem alta energia cinética, ou seja, alta “energia de movimento”, pois o núcleo, além de liberar os prótons e nêutrons, também libera energia, na forma de energia cinética das partículas. No entanto, essas partículas possuem baixo poder de penetração.

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A figura ao lado representa um átomo de Plutônio em decaimento, se transformando em Urânio e emitindo partículas alfa.

A distância que uma partícula percorre antes de parar é chamada alcance. Para um mesmo 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.

A partícula alfa é considerada pesada, com baixo poder de penetração, constituída de 2 prótons e 2 nêutrons e massa igual a 4 e prótons igual a 2.

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Radiação Beta

É também uma partícula, de carga negativa. 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.

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A figura ao lado mostra a radiação Beta (fonte: http://www.nuclear.radiologia.nom.br)

O 32 P (fósforo isótopo) 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.

A partícula Beta é aproximadamente, 7000 vezes mais leve que a partícula alfa, é mais rápida que a alfa e tem maior poder de penetração e danificação que a alfa. O seu poder de penetração superior é devido ao fato da partícula possuir massa muito inferior à da partícula alfa.

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Radiação Gama

É uma onda eletromagnética com velocidade próxima a da luz. A radiação gama consiste na liberação de energia em excesso presente no núcleo de um átomo. A liberação é feita na forma de radiação eletromagnética com energia definida (quântica).

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. Esta radiação é altamente penetrante, ou seja, o seu poder de penetração é muito elevado, pois ela não possui massa. Isso acontece por ela não ser partícula, mas sim onda, além do fato dela não possuir carga elétrica  nem positiva, nem negativa.

A figura ao lado representa a radiação eletromagnética tipo gama (fonte: http://www.nuclear.radiologia.nom.br)

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Os raios gama são produzidos na passagem de um núcleo de um nível excitado para outro de menor energia, e na desintegração de isótopos radioativos. Estão geralmente associados com a energia nuclear e aos reatores nucleares. A radioatividade se encontra no nosso meio natural, desde os raios cósmicos que bombardeiam a Terra provenientes do Sol, das estrelas e das galáxias fora do nosso sistema solar, até alguns isótopos radioativos que fazem parte do nosso meio natural.

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.

A emissão de radiação gama apenas libera o excesso de energia, não fornecendo estabilidade ao núcleo. A estabilidade de um núcleo depende da proporção entre nêutrons e prótons. Se um núcleo possui excesso de nêutrons ou de prótons estará sujeito a decaimento radioativo por “Alfa”  ou “Beta” de modo a alcançar a condição de maior estabilidade.

Um único fotão de raios gama tem energia suficiente para poder ser detectado; o seu comprimento de onda é tão pequeno que se torna extremamente difícil observar o seu comportamento ondulatório. A região dos raios gama estende-se desde os 5×1019Hz até aproximadamente 1022 Hz (comprimento de onda desde os 6×10-12 m até aproximadamente 3×10-14 m).

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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”.

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Radiação de Neutrons:

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.

Fonte: Tipos de Radiação: http://www.fisica.net/denis/index.html

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O que é – De onde vem – Aplicação Propagação Medição Proteção

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Aplicações com Sistemas de Analisadores Industriais; Sistemas de Amostragem e Condicionamento de Amostras; Serviços Associados à Operação do Analisador Industrial; Analisadores Contínuos para Águas; Analisadores Contínuos para Gases; Analisadores para Hidrocarbonetos.

Saber +

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www.ianalitica.wordpress.com

4 respostas para O que é Radiação Ionizante?

  1. […] posts sobre radiação ionizante, procurando responder à perguntas como: O que é Radiação Ionizante? ;  De onde vem a radiação ionizante ? ; Para que serve a radiação ionizante? ;  Como a […]

  2. Carla Almeida disse:

    A Carla propõem a seguinte definição: “Radiaçao ionizante é aquela capaz de arrancar eletrons de atomos ou moleculas produzindo ions.”

  3. Edla Cristina Lima disse:

    Radiação ionizante é toda forma de condução ou propagação de energia por meio de partículas ou ondas, pode ser natural (raios do sol) ou produzida pelo homem por meios artificiais ( forno microondas)

  4. [...] posts sobre radiação ionizante, procurando responder à perguntas como: O que é Radiação Ionizante? ;  De onde vem a radiação ionizante ? ; Para que serve a radiação ionizante? ;  Como a [...]

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