O que é um sievert (Sv) em radioproteção?

O sievert (Sv) é a unidade de dose equivalente de radiação ionizante, que mede o efeito biológico da radiação absorvida por unidade de massa.

Por que a exposição a raios cósmicos aumenta com a altitude?

A exposição aumenta porque a atmosfera é mais rarefeita em altitudes elevadas, oferecendo menor proteção contra partículas cósmicas.

Como se calcula a dose total de radiação recebida ao longo do tempo?

Multiplica-se a taxa de dose (em Sv/h) pelo tempo de exposição (em horas) para obter a dose total.

Qual a diferença entre μSv e mSv?

1 mSv (milissievert) equivale a 1.000 μSv (microsievert); são diferentes ordens de grandeza da unidade sievert.

O que caracteriza uma radiação ionizante?

Radiação ionizante é aquela capaz de remover elétrons de átomos ou moléculas, podendo causar danos biológicos.

Por que é importante limitar a dose anual de radiação para profissionais?

Limitar a dose reduz o risco de efeitos nocivos à saúde, como câncer e mutações genéticas, devido à exposição acumulada.

Como comparar doses de radiação de diferentes fontes?

Converte-se todas as doses para a mesma unidade e divide-se a dose total pela dose de referência para obter a equivalência.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Questão 117

ENEM 2023 Questão 117

Os raios cósmicos são fontes de radiação ionizante potencialmente perigosas para o organismo humano. Para quantificar a dose de radiação recebida, utiliza-se o sievert (Sv), definido como a unidade de energia recebida por unidade de massa. A exposição à radiação proveniente de raios cósmicos aumenta com a altitude, o que pode representar um problema para as tripulações de aeronaves. Recentemente, foram realizadas medições acuradas das doses de radiação ionizante para voos entre Rio de Janeiro e Roma. Os resultados têm indicado que a dose média de radiação recebida na fase de cruzeiro (que geralmente representa 80% do tempo total de voo) desse trecho intercontinental é 2 μSv/h. As normas internacionais da aviação civil limitam em 1 000 horas por ano o tempo de trabalho para as tripulações que atuem em voos intercontinentais. Considere que a dose de radiação ionizante para uma radiografia torácica é estimada em 0,2 mSv.

RUAS, A. C. O tripulante de aeronaves e a radiação ionizante. São Paulo: Edição do Autor, 2019 (adaptado).

A quantas radiografias torácicas corresponde a dose de radiação ionizante à qual um tripulante que atue no trecho Rio de Janeiro−Roma é exposto ao longo de um ano?

Resolução

A questão aborda a exposição à radiação ionizante por tripulantes de voos intercontinentais, utilizando conceitos de dose absorvida (sievert), tempo de exposição e comparação com procedimentos médicos (radiografia torácica). Para resolver, é preciso calcular a dose anual recebida pelo tripulante: a taxa de exposição durante o cruzeiro é de 2 μSv/h, e o tempo máximo anual de trabalho é 1.000 horas. Assim, a dose anual é $2\ \mu\text{Sv/h} \times 1.000\ \text{h} = 2.000\ \mu\text{Sv}$. Convertendo para mSv: $2.000\ \mu\text{Sv} = 2\ \text{mSv}$. Uma radiografia torácica equivale a 0,2 mSv. Para saber a equivalência, divide-se a dose anual pela dose de uma radiografia: $2\ \text{mSv} \div 0,2\ \text{mSv} = 10$. No entanto, como apenas 80% do tempo de voo é em cruzeiro (quando a taxa de 2 μSv/h se aplica), o cálculo correto é: $1.000\ \text{h} \times 0,8 = 800\ \text{h}$; logo, $800\ \text{h} \times 2\ \mu\text{Sv/h} = 1.600\ \mu\text{Sv} = 1,6\ \text{mSv}$. Dividindo por 0,2 mSv: $1,6\ \text{mSv} \div 0,2\ \text{mSv} = 8$. Portanto, a dose anual equivale a 8 radiografias torácicas.

Comentários por alternativa

A A) 8

A alternativa A está correta porque considera o tempo efetivo de exposição (80% das 1.000 horas anuais), resultando em 1,6 mSv por ano, o que equivale a 8 radiografias torácicas de 0,2 mSv cada.
B B) 10

A alternativa B está errada porque desconsidera o fator de 80% do tempo de cruzeiro, superestimando a dose anual e, consequentemente, o número de radiografias equivalentes.
C C) 80

A alternativa C está incorreta, pois representa um erro de escala: 80 radiografias corresponderiam a uma dose dez vezes maior do que a realmente recebida.
D D) 100

A alternativa D está errada porque assume uma dose anual ainda maior, ignorando o tempo real de exposição e a taxa correta de radiação.
E E) 1000

A alternativa E está incorreta, pois 1.000 radiografias equivaleriam a uma dose extremamente superior à recebida, demonstrando erro grosseiro de cálculo.

Flashcards

Perguntas pontuais sobre o tema desta questão. Toque no card para virar e use as setas para navegar.

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1. O que é um sievert (Sv) em radioproteção?: O sievert (Sv) é a unidade de dose equivalente de radiação ionizante, que mede o efeito biológico da radiação absorvida por unidade de massa.
2. Por que a exposição a raios cósmicos aumenta com a altitude?: A exposição aumenta porque a atmosfera é mais rarefeita em altitudes elevadas, oferecendo menor proteção contra partículas cósmicas.
3. Como se calcula a dose total de radiação recebida ao longo do tempo?: Multiplica-se a taxa de dose (em Sv/h) pelo tempo de exposição (em horas) para obter a dose total.
4. Qual a diferença entre μSv e mSv?: 1 mSv (milissievert) equivale a 1.000 μSv (microsievert); são diferentes ordens de grandeza da unidade sievert.
5. O que caracteriza uma radiação ionizante?: Radiação ionizante é aquela capaz de remover elétrons de átomos ou moléculas, podendo causar danos biológicos.
6. Por que é importante limitar a dose anual de radiação para profissionais?: Limitar a dose reduz o risco de efeitos nocivos à saúde, como câncer e mutações genéticas, devido à exposição acumulada.
7. Como comparar doses de radiação de diferentes fontes?: Converte-se todas as doses para a mesma unidade e divide-se a dose total pela dose de referência para obter a equivalência.