O que é radiação e para que ela serve?

O que é radiação e para que ela serve?

Por Wyllian Torres | Editado por Patrícia Gnipper | 20 de Agosto de 2021 às 16h30
minka2507/Pixabay

A radiação é um fenômeno natural ou artificial pelo qual algumas substâncias ou elementos químicos, classificados como radioativos, têm de emitir radiação em forma de onda ou partículas. Mas você sabe o que é a radiação, exatamente?

O núcleo de um átomo é formado por prótons e nêutrons, mas, quando existem mais nêutrons do que prótons, ele é classificado como instável e, por isso, passa a liberar este “excesso” para atingir um equilíbrio — a energia é, então, liberada em forma de radiação, a qual pode ser ionizante e não ionizante.

Apesar dos efeitos perigosos da radiação à saúde humana e também ao meio ambiente, ela está presente em muitas áreas do nosso cotidiano. Desde que os elementos radioativos sejam manipulados da maneira correta, estamos seguros. E o fenômeno ocorre em duas formas de radiação: as partículas alfa e beta, além da onda eletromagnética. As propriedades de cada uma delas define a maneira como serão utilizadas.

Quem descobriu a radiação?

Em 1896, o cientista francês Antoine-Henri Becquerel percebeu a radiação após jogar sais de urânio sobre uma placa fotográfica em um local escuro. Então, Becquerel notou que a placa escurecia, revelando uma nova propriedade da matéria. Os sais de urânio emitiam uma quantidade de raios capaz de atravessar superfícies escuras ou substâncias opacas à luz.

Pierre e Marie Curie no laboratório, em 1904 (Imagem: Reprodução/Domínio Público)

Já em 1898, a aluna de doutorado de Becquerel, Marie Curie, levou os estudos sobre a radioatividade a um nível mais profundo, na companhia de seu marido Pierre Curie. Além de utilizar o termo “radiação” pela primeira vez, o casal descobriu que certos materiais emitiam naturalmente um fluxo constante de energia. Entre as pesquisas, eles encontraram dois novos elementos radioativos: o polônio e o rádio.

Pela incrível descoberta, Antoine-Henri Becquerel, Marie Curie e Pierre Curie receberam o Nobel de Física em 1903. Posteriormente, o químico Ernest Rutherford descobriu as radiações do tipo alfa e beta e, pela primeira vez, usou a radiação para a datação de rochas, além de impulsionar as pesquisas sobre o tema. O livro Radioactivité, de Marie Curie, publicado após sua morte, é considerado um dos estudos mais relevantes sobre a radiação — inclusive, é estudado até hoje.

O que é radiação ionizante?

A radiação nada mais é do que um processo de emissão e propagação de energia, seja por meio de partículas ou das ondas eletromagnéticas. Quando altas energias são emitidas e alcançam um alvo, elas conseguem modificar a estrutura dos átomos presentes nele.

A radiação ionizante tem efeitos nocivos à saúde humana, a depender do nível e tempo de exposição (Imagem: Reprodução/Slightly_different/Pixabay)

Quando um átomo adquire carga positiva ou negativa da fonte de radiação (seja recebendo ou perdendo elétrons com esse processo), ele é considerado ionizado. Por isso, a radiação ionizante é aquela que consegue alterar a estrutura daquele elemento ou átomo.

Portanto, a radiação ionizante oferece efeitos nocivos ao corpo humano. Um exemplo disso é o acidente nuclear de Chernobyl, ocorrido há mais de 35 anos em Pripyat, na Ucrânia. Atualmente, a área continua desabitada e os corpos das vítimas ainda apresentam certo nível de radiação ionizante.

Entre os efeitos da longa exposição à radiação ionizante, estão síndromes como a aplasia medular (SAM), que reduz o número de células no sangue, causa perda da capacidade imunológica, hemorragia, anemia, entre outras complicações.

Diferença entre radiação ionizante e não ionizante

Agora, vamos entender o que é radiação ionizante e não ionizante. Todo elemento libera energia, mas cada um a uma taxa bem específica. Os considerados radioativos, por exemplo, são os que liberam bastante energia em alta frequência.

Com a radiação não ionizante, acontece o mesmo processo de liberação de energia, mas, além de pouca em comparação com a liberado pela ionizante, é também em baixa frequência.

A radiação não ionizante está presente nas ondas de rádio, TV, celulares, micro-ondas e Wi-Fi. Como os níveis de energia são tão baixos, esse tipo de radiação não consegue alterar ou danificar a natureza de seus alvos.

Quais os tipos de radiação ionizante?

A radiação se apresenta de três maneiras: raios alfa, beta e onda eletromagnética. O raio alfa é composto por partículas positivas, constituídas dois prótons e dois nêutrons, e tem baixo poder de penetração — facilmente barrado por uma folha de alumínio. O raio beta são partículas negativas sem massa formadas por um elétron, sendo que seu poder de penetração é bem maior do que o raio alfa — consegue penetrar o alumínio, mas é barrado por uma placa de madeira.

(Imagem: Reprodução/Victor Santos/UFRGS)

Já o gama é produzido em forma de ondas eletromagnéticas de alta energia e, como não são partículas, também não possuem massa e têm maior capacidade de penetração. Embora não seja tão energético quanto aos dois primeiros tipos, o raio gama consegue atravessar o corpo humano e apenas uma grossa parede de concreto ou uma espessa placa de chumbo podem barrá-lo.

Um dos maiores desafios da utilização de elementos radioativos é o descarte do lixo residual, conhecido como lixo radioativo. Por isso, existem medidas importantes para o descarte correto desse material. Quando este resíduo é descartado de qualquer maneira, coloca em risca o meio ambiente e qualquer pessoas que entrar em contato com ele. Um exemplo disso é o acidente do césio-137 que ocorreu em 1987, em Goiânia, quando uma clínica de radiologia vendeu um equipamento contendo material radioativo para o ferro-velho da cidade.

Aplicações da radiação

A radiação é nociva à saúde humana e ao meio ambiente quando os elementos radioativos são manipulados sem os devidos cuidados. No entanto, sob as condições ideais, a radiação tem aplicações muito importantes em nosso cotidiano. Por exemplo, em usinas nucleares, a fissão de átomos radioativos é responsável pela produção de energia elétrica.

(Imagem: Reprodução/Unplash/Nicolas Hippert)

Outra aplicação essencial da radiação é a datação de materiais a partir do decaimento do carbono-14. O decaimento é o processo natural em que um núcleo instável emite radiação sucessivamente com o propósito de diminuir sua energia e se estabilizar. Ao medir o quanto o carbono-14 perdeu de energia, arqueólogos conseguem estimar a idade de fósseis entre 50 a 70 mil anos atrás — maior do que esse tempo, a quantidade de radiação é insuficiente para concluir algo.

O papel mais fundamental da radiação, talvez, seja a sua aplicação na medicina, onde os exames de raios-X (que são os raios gama) permite a visualização do corpo humano por dentro. Além disso, os raios gama são utilizados na realização de tomografias e em alguns tratamentos de câncer (radioterapia).

(Imagem: Reprodução/Unplash/Jonathan Borba)

A indústria de alimentos também utiliza a radiação para desinfectar produtos (embalados ou não) com a uma pequena dose de radiação, normalmente a partir dos elementos cobalto-60 e césio-137. Quando este processo é realizado de forma controlada, o alimento exposto à radiação não oferece nenhum risco à saúde.

Exposição natural à radiação

De modo geral, todos os dias estamos expostos a pequenos níveis de radiação — sejam de origem natural ou artificial. A maior parte dessa radiação é recebida através dos alimentos que consumimos, como o radônio-226 e o potássio-40, que possuem quantidades muito pequenas de radiação e não colocam à saúde humana em risco.

A banana, por exemplo, é rica em potássio, que, além de ser um importante elemento químico para o funcionamento do corpo humano, emite radiação a partir do potássio-40. Para que o organismo comece a sentir efeitos negativos da radiação, é necessária uma quantidade de 100 rems (unidade de medida de radiação). Ao consumir uma banana por dia e durante um ano, essa ingestão totalizaria apenas cerca de 3,6 milirems.

Fonte: Cosmos Magazine, UFRGS

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