Radiação, o que é? História, definição, tipos de radiação e utilização

A radiação é caracterizada como a emissão e propagação de energia por meio de ondas eletromagnéticas ou partículas. Neste caso, pode ocorrer no meio material ou no espaço, sendo produzida por fontes naturais ou artificiais. Ou seja, o Sol é um emissor de radiação natural, enquanto as máquinas de raio X emitem energia eletromagnética de forma artificial.

Assim, o processo de radiação ocorre quando há emissão e deslocamento da energia. Neste caso, a energia pode ser deslocada por meio de partículas ou ondas eletromagnéticas. Dessa forma, os exemplos de radiações mais comuns são: alfa, beta, gama, raio X, ultravioleta, luz visível, ondas de rádio, infravermelha, micro-ondas, etc.

Visto isso, a foma mais simples de radiação é a luz solar. Isso porque, o Sol emite raios ultravioletas que são caracterizados por uma série de ondas eletromagnéticas menores que a luz visível. Logo, as radiações são ondas que possuem energia, carga elétrica e magnética.

Mas você sabe como a radiação foi descoberta e as quais são suas características? Não se preocupe, vamos explicar!

História da radiação

As radiações começaram a ser estudadas quando, em 1895, o alemão  Wilhelm K. Röntgen fez descobertas sobre os raios X. A partir disso, diversos outros cientistas desenvolveram pesquisas em relação as ondas eletromagnéticas.

Por conta disso, estudando as características de substâncias fosforescentes e fluorescentes que o cientista Antoine Henri Becquerel, por exemplo, descobriu a radioatividade. O estudo também envolvia a relação com sais de urânio.

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Wilhelm K. Röntgen, cientista que descobriu os raios X. Fonte: Britannica

Na mesma época, Marie Curie e Pierre Curie, ao aprofundar os estudos desenvolvidos por Becquerel, descobriram mais elementos químicos que podiam transmitir radiação. Por conta da descoberta, Becquerel e o casal Pierre receberam, em 1903, o prêmio Nobel de Física.

Mais tarde, em 1911, Marie Curie foi premiada com o Nobel de Química após descoberta dos elementos químicos polônio (Po) e rádio (Ra). Ambos os elementos são fontes radioativas.

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Classificação das radiações

As radiações são classificadas de acordo com a energia que transmitem. Nesse sentido, podem ser descritas como ionizantes ou não ionizantes. Além disso, dependendo da origem, são classificadas como naturais ou artificiais.

Neste caso, as radiações ionizantes são subdividas em alfa (α), beta (β) e gama (γ). Enquanto isso, as não ionizantes são divididas em infravermelhas, micro-ondas, luz visível, ultravioleta e ondas de rádio.

Visto isso, as radiações naturais são aqueles que ocorrem na natureza de forma espontânea. Ou seja, não são produzidas por meio de tecnologia. Nesse sentido, a radiação produzida no interior do núcleo de um átomo pode ser um exemplo. Além disso, as radiações naturais são encontradas em rochas ou sedimentos e em explosões solares e estelares, sendo denominadas de radiações cósmicas.

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Fonte: UFRGS

Já as radiações artificiais são aquelas emitidas por meio de equipamentos elétricos construídos pelos seres humanos. Neste caso, a radiação ocorre por meio da aceleração de partículas como os elétrons. Logo, o raio X se enquadra nesta classificação. Entretanto, as radiações artificiais também podem ser produzidas sem a utilização de equipamentos elétricos.

Radiações ionizantes

Em síntese, as radiações ionizantes ocorrem quando, em contato com o átomo, as órbitas perdem elétrons e se transformam em cátions. Ou seja, um cátion são átomos que possuem pouco quantidade de elétrons. Assim, tornam-se átomos desestabilizados.

Dessa forma, ocorre o processo de ionização e excitação dos átomos e moléculas. Assim, com a exposição constante a estrutura molecular sofre modificação. Nesse sentido, as radiações ionizantes são classificadas de três formas:

Radiação alfa: com baixo poder de penetração apresenta composição de dois prótons e dois nêutrons na composição; Radiação beta: composta por um elétron. Além disso, possui poder de penetração com relação às radiações alfa, gama e raio X; Radiação gama e radiação X: são classificadas como radiações eletromagnéticas. Neste caso, são diferentes em relação à origem, ou seja, gama é nuclear, e raio X é artificial. Ambas apresentam elevado poder de penetração.

Radiações não ionizantes

No caso das radiações não ionizantes os átomos permanecem estabilizados. Isso porque, em contato com as eletrosferas o átomo não perde elétrons. Dessa forma, são radiações que não provocam excitação e ionização dos átomos e moléculas.

Visto isso, as radiações não ionizantes não provocam modificação na estrutura molecular. Logo, podemos citar as radiações infravermelhas, micro-ondas, luz visível, ultravioleta e as ondas de rádio.

Neste caso, a radiação infravermelha possui comprimento de onda entre 700 nm e 50000 nm. Por conta disso, se localiza abaixo do diagrama de energia. Já as radiações micro-ondas são produzidas de forma artificial por sistemas eletrônicos.

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Exemplos de radiações ionizantes e não ionizantes. Fonte: Academia de radiologia

Além disso, possuem frequência maior que as ondas de rádios e são utilizadas de maneira doméstica. Já a radiação de luz visível é constituída por uma frequência entre 4,6 x 1014 Hz e 6,7 x 1014 Hz. Além disso, possui comprimento de onda entre 450 nm a 700 nm e pode deixar a visão sensível.

Por outro lado, a radiação ultravioleta é produzida por meio da excitação dos átomos acompanhando a emissão de luz. Além disso, possui comprimento de onda entre 10 nm a 700 nm. Um exemplo comum são as lâmpadas de vapor mercúrio (Hg).

Por fim, as ondas de rádio são radiações utilizadas para transmissões de rádio. Além disso, possuem baixa frequência, cerca de 108 Hz, e o comprimento de onda está entre 1 cm e 10000 nm.

Malefícios da radiação

A radiação pode causar diferentes efeitos dependendo do lugar onde é emitida. Ou seja, animais, plantas, solo, água e ar podem ser atingidos por radiação, porém de formas distintas.

No caso do solo, água e ar, quando atingidos, passam a radiação aos seres vivos, por exemplo. Dessa forma, se tornam meios de disseminação. Nesse sentido, quando a radiação afeta os seres vivos pode ocorrer mutação genética ou a quebra de moléculas no DNA.

Sendo assim, as mutações genéticas ocorrem quando a radiação altera o DNA da célula. Ou seja, quando a célula é modificada, ela passa a desempenhar outra função ou, em alguns casos, a função é totalmente perdida.

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A radiação pode causar malefícios em diferentes partes do corpo humano. Fonte: Nanotecnologia

Por outro lado, a radiação também pode quebrar moléculas do DNA prejudicando o processo de multiplicação das células. Neste caso, as células podem ou não conseguir transmitir a mensagem genética durante o processo de multiplicação celular. Aqui, a função celular pode ou não sofrer modificações.

Porém, para que radiação cause malefícios é importante observar a quantidade das ondas eletromagnéticas no organismo e o tempo de exposição. Quando o organismo é exposto a curto prazo à radiação é comum sintomas como náusea, vômito, diarreia, febre, dor de cabeça, queimaduras etc.

Além disso, a produção de sangue pode ser comprometida, pode ocorrer o rompimento de plaquetas e queda do sistema imunológico. Enquanto isso, os malefícios da exposição à radiação a longo prazo pode causar câncer de pele, pulmão e outros. A cadeia alimentar pode ser atingida de forma total e a fertilidade diminuída.

Utilizações das radiações

De forma geral, as radiações podem ser utilizadas em diferentes casos independente do tipo ou origem. Neste caso, podemos observar a utilização da radiação nas seguintes situações:

Esterilização de materiais cirúrgicos (médicos ou odontológicos); Esterilização de alimentos industrializados; Utilização na radioterapia como uma das formas de tratamento do câncer; Realização de exames médicos de imagem, como mamografia, radiografia e tomografia computadorizada; Utilização no controle de qualidade de produção de peças metálicas, principalmente para aviões; Datação de fósseis e artefatos históricos por meio do carbono-14; Estudo do crescimento de plantas; Estudo do comportamento de insetos.

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Fontes: Brasil Escola, Sapra Landauer, Fiocruz e Radiação Médica

Fonte imagem destaque: Descomplica

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