Radiação Ionizante

Para entender um pouco mais sobre a radiação ionizante, precisamos separá-las inicialmente pela sua origem: natural ou artificial. As radiações de origem natural surgem de fenômenos que ocorrem no interior de um átomo. Sabemos que um átomo é composto basicamente por elétrons, prótons e nêutrons, e que ele pode ser completamente especificado pela fórmula: , na qual  corresponde ao símbolo do elemento químico, A ao número de massa, dado pela soma do número de nêutrons e prótons do núcleo, e Z ao número atômico, que é igual ao número de prótons do núcleo.

Dependendo da quantidade de energia que está agregada ao núcleo podemos classificá-lo em estável ou instável. A estabilidade de um núcleo é identificada pela razão entre o número de nêutrons (N) e de prótons (P) que ele possui (N/P). Normalmente, elementos com baixos números atômicos (Z<20) apresentam maior estabilidade quanto mais próxima de 1 for essa razão. Já para os elementos estáveis com números atômicos maiores, esta razão aumenta e se distancia de 1. Estes comportamentos podem ser analisados na figura abaixo, sendo que os núcleos instáveis geralmente se afastam desta linha de estabilidade.

Os núcleos instáveis são também chamados de radioativos. Eles possuem energia em excesso e liberam esse excedente para alcançar um estado de menor energia. O processo de liberação de energia ocorre pela emissão radiação ionizante em forma de partículas (a ou b) ou em forma de ondas eletromagnéticas (radiação gama).

Já a tão conhecida radiação-X, não é originada pelo núcleo atômico, trata-se de um tipo de radiação produzida artificialmente pelo choque de elétrons em materiais alvos de alto número atômico.

Conhecendo a Radiação

A radiação pode ser definida como a propagação de energia de um ponto a outro no espaço e pode ser dividida em dois grupos, ionizantes e não ionizantes. Como o próprio nome diz, a primeira é capaz de ionizar a matéria, enquanto que a segunda, não. Esta diferença traz implicações biológicas importantes, mas que serão tema de outra postagem.

Essa propagação de energia pelo espaço é realizada por meio partículas ou de ondas eletromagnéticas. A radiação em forma de partícula, é um tipo de radiação ionizante caracterizada pela sua massa, carga e velocidade, são exemplos deste tipo de radiação as partículas subatômicas com alta velocidade: elétrons, prótons, nêutrons e alfa. Já as radiações em forma de onda eletromagnética, podem ser ionizantes e não ionizantes, e para compreendê-las precisamos abordar alguns aspectos da física básica desse tipo de onda. As ondas eletromagnéticas se auto propagam pelo espaço, não havendo necessidade de um meio material para a propagação, ou seja, podem se propagar no vácuo. Elas são compostas de um campo elétrico (E) e um magnético (B), que oscilam perpendicularmente um ao outro e à direção da propagação de energia.

 

As ondas eletromagnéticas têm algumas características: frequência, comprimento de onda e amplitude. A frequência é a quantidade de oscilações da onda em um segundo, e está relacionada com a energia que a onda transporta: quanto maior a frequência, maior a energia.

No caso da radiação não-ionizante, as ondas são de baixa frequência e, portanto, de baixa energia. Assim, não possuem energia suficiente para ionizar um átomo, mas podem quebrar moléculas e ligações químicas. As radiações ultravioleta, luz visível, infravermelho, micro-ondas e radiofrequência são exemplos deste tipo de radiação. Por outro lado, a radiação ionizante é constituída por ondas de alta frequência e, portanto, com energia suficiente para ionizar um átomo. Os raios X e raios gama são exemplos de radiação ionizante.