Dose de radiação e proteção radiológica – irradiação, contaminação, grays e sieverts

FísicaFísica quântica e nuclearIdades 17–18

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Escolha uma fonte (α, β, γ ou nêutrons), sua atividade, a distância, uma blindagem (papel, alumínio, chumbo ou concreto) e o tempo de exposição para calcular a dose absorvida D (Gy) e a dose equivalente H = w_R·D (Sv). A tela Contaminação mostra que o material radioativo na pele ou dentro do corpo continua irradiando você mesmo depois de se afastar, ao contrário da irradiação externa. Uma escala de doses compara sua dose com a radiação de fundo natural, radiografias, tomografias e limites de dose, com um gráfico da dose em função do tempo e uma tabela de resultados.

Aula: Dose absorvida, dose equivalente e fatores de ponderação da radiação; irradiação e contaminação; proteção radiológica

O que mostra

A radiação danifica as células ao depositar energia nelas. A dose absorvida D é a energia absorvida por quilograma de tecido, medida em grays (1 Gy = 1 J/kg). Como as partículas alfa causam muito mais dano por joule, a dose equivalente H = w_R·D, em sieverts, multiplica por um fator de ponderação da radiação: 20 para alfa e 1 para beta e gama. A irradiação por uma fonte externa termina quando você se afasta ou a blinda. A contaminação é diferente: o material radioativo na pele ou dentro do corpo continua irradiando até ser lavado, decair ou sair do corpo.

Como usar

Na aba Irradiação, escolha a Fonte e ajuste Atividade A, Distância d (ou arraste a pessoa), Blindagem e Espessura x, e Tempo perto da fonte t. Leia a taxa de dose, D e H, e veja onde H fica na escala de doses. Na aba Contaminação, escolha Na pele ou Dentro do corpo e compare os gráficos. Clique em Registrar resultado para montar a tabela.

Parâmetros que você pode mudar

  • Tela Irradiação externa, Contaminação
  • Tipo de fonte α – amerício-241, β – estrôncio-90, γ – cobalto-60, Nêutrons – califórnio-252
  • Atividade A da fonte (irradiação externa) 0,01–100000 MBq
  • Distância d da fonte até a pessoa 0,02–10 m
  • Blindagem Nenhuma, Papel, Alumínio, Chumbo, Concreto
  • Espessura da blindagem x 0,1–500 mm
  • Tempo t (perto da fonte, até lavar ou desde a incorporação) 0,01–8760 h
  • Tipo de contaminação Na pele, Dentro do corpo
  • Atividade da contaminação 0,01–100000 kBq

Perguntas para explorar

  1. Por que uma fonte alfa é quase inofensiva fora do corpo, mas muito perigosa dentro dele?
  2. Por qual fator a dose gama diminui quando você passa de 1 m para 2 m de distância?
  3. Por que sair da sala acaba com a irradiação, mas não com a contaminação?