Exercícios Resolvidos de Radiação Nuclear

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Enunciado

Uma pessoa de 65 kg é exposta acidentalmente por 116s a uma fonte de radiação beta de 21 mCi proveniente de uma amostra de S r 90 .

a) Qual é a atividade da fonte de radiação em desintegrações por segundo?

b) Cada partícula beta tem energia de 8,75 × 10 - 14   J e 6,5% da radiação é absorvida pela pessoa. Supondo que a radiação absorvida é espalhada por todo o corpo da pessoa, calcule a dose absorvida em rads e grays.

c) Se EBR das partículas beta é 1, qual é a dose efetiva em mrem e sieverts?

d) Com base na figura abaixo, como a ordem de grandeza dessa dose de radiação se compara com a radiação média de fundo?

Passo 1

a) Nessa primeira etapa, precisamos fazer uma mudança de unidades entre a unidade Curie (Ci) e desintegrações por segundo (ou Bequerel):

21 × 10 - 3 C i × 3,7 × 10 10 d e s i n t e g r a ç õ e s   p o r   s e g u n d o 1   C i = 7,77 × 10 8 d . p . s . = 7,77 × 10 8 B q

Passo 2

b) Se a atividade é de 7,77 × 10 8   B q , ou desintegrações por segundo, e a pessoa foi exposta a 116 s de radiação, ela vai ser exposta, no total, à:

7,77 × 10 8   d e s i n t e g r a ç õ e s s e g u n d o × 116   s = 9,0132 × 10 10 d e s i n t e g r a ç õ e s

Já que a energia de cada desintegração é 8,75 × 10 - 14   J ,   a energia total produzida por essa emissão vai ser:

9,0132 × 10 10 d e s i n t e g r a ç õ e s × 8,75 × 10 - 14   J d e s i n t e g r a ç ã o = 7,88 × 10 - 3 J

A pessoa só absorve 6,5% disso...

7,88 × 10 - 3 J × 6,5 % = 5,12 × 10 - 4 J

Passo 3

Agora, passando isso para grays (J/kg)...

5,12 × 10 - 4 J 65   k g = 7,87 × 10 - 6   G y

Como 1   r a d = 10 - 2 G y ,

7,87 × 10 - 6 G y × 1   r a d 10 - 2   G y = 7,87 × 10 - 4   r a d s

Passo 4

c) A dose equivalente e a dose absorvida se relacionam por:

D o s e   e q u i v a l e n t e   S v   o u   r e m = Q × d o s e   a b s o r v i d a   ( G y   o u   r a d )

Como Q=1 (o enunciado diz), então a quantidade de dose equivalente em Sv e de dose absorvida em Gy vai ser igual, e a mesma coisa para rem e rad!

D o s e   e q u i v a l e n t e = 7,87 × 10 - 6 S v = 7,87 × 10 - 4 r e m

Passo 5

d) Essa exposição corresponde a 0,78 mrem, uma radiação muiiiiito pequena se a gente considerar a radiação média de fundo!

Resposta

a)   7,77 × 10 8 B q

b)   7,87 × 10 - 6   G y = 7,8 7 × 10 - 4   r a d s

c) D o s e   e q u i v a l e n t e = 7,87 × 10 - 6 S v = 7,87 × 10 - 4 r e m

d) Essa radiação é muito pequena comparada à radiação média de fundo.

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