O que é rad – unit – Exemplos e cálculo – Definição

Devemos notar que a radiação está à nossa volta. Dentro, ao redor e acima do mundo em que vivemos. É uma força de energia natural que nos rodeia. É uma parte do nosso mundo natural que está aqui desde o nascimento do nosso planeta. Nos pontos seguintes, tentamos expressar enormes faixas de exposição à radiação, que podem ser obtidas de várias fontes.

• 0,005 mrad – Dormindo ao lado de alguém
• 0,009 mrad – Morando até 48 quilômetros de uma usina nuclear por um ano
• 0,01 mrad – Comendo uma banana
• 0,03 mrad – Morando a 80 quilômetros de uma usina a carvão por um ano
• 1 mrad – Dose diária média recebida do fundo natural
• 2 mrad – radiografia de tórax
• 4 mrad – Um voo de avião de 5 horas
• 60 mrad – mamografia
• 100 mrad – Limite de dose para membros individuais do público, dose efetiva total por ano
• 365 mrad – Dose média anual recebida do fundo natural
• 580 mrad – tomografia computadorizada do tórax
• 1 000 mrad – Dose média anual recebida da natureza em Ramsar, Irã
• 2.000 mrad – tomografia computadorizada de corpo inteiro
• 17 500 mrad – Dose anual de radiação natural em uma praia de monazita perto de Guarapari, Brasil.
• 500 000 mrad – Dose necessária para matar um ser humano com um risco de 50% dentro de 30 dias (LD50 / 30), se a dose for recebida por um período muito curto .

Como pode ser visto, doses baixas são comuns na vida cotidiana. Os exemplos anteriores podem ajudar a ilustrar magnitudes relativas. Do ponto de vista das consequências biológicas, é muito importante distinguir entre doses recebidas em períodos curtos e prolongados . Uma “ dose aguda ” é aquela que ocorre por um período curto e finito de tempo, enquanto uma “ dose crônica ””É uma dose que continua por um longo período de tempo, para que seja melhor descrita por uma taxa de dose. Altas doses tendem a matar células, enquanto doses baixas tendem a danificá-las ou alterá-las. Doses baixas espalhadas por longos períodos de tempo não causam problemas imediatos a nenhum órgão do corpo. Os efeitos de baixas doses de radiação ocorrem no nível da célula e os resultados podem não ser observados por muitos anos.

Cálculo da taxa de dose protegida em rads

Suponha a fonte isotrópica pontual que contém 1,0 Ci de ¹³⁷ Cs , que tem uma meia-vida de 30,2 anos . Observe que a relação entre a meia-vida e a quantidade de radionuclídeo necessária para gerar uma atividade de um curie é mostrada abaixo. Essa quantidade de material pode ser calculada usando λ, que é a constante de decaimento de determinado nuclídeo:

Cerca de 94,6% decai por emissão beta em um isômero nuclear metaestável de bário: bário-137m. O pico principal de fótons de Ba-137m é 662 keV . Para esse cálculo, suponha que todos os decaimentos passem por esse canal.

Calcule a taxa de dose primária de fóton , em rads por hora (rad.h ^-1 ), na superfície externa de uma blindagem de chumbo com 5 cm de espessura. A taxa de dose primária de fótons negligencia todas as partículas secundárias. Suponha que a distância efetiva da fonte do ponto de dose seja 10 cm . Também devemos assumir que o ponto de dose é um tecido mole, que pode ser razoavelmente simulado pela água e usamos o coeficiente de absorção de energia em massa da água.

Veja também: Atenuação de raios gama

Veja também: Blindagem de raios gama

Solução:

A taxa de dose primária de fótons é atenuada exponencialmente , e a taxa de dose de fótons primários, levando em consideração o escudo, é dada por:

Como pode ser visto, não consideramos o acúmulo de radiação secundária. Se partículas secundárias forem produzidas ou se a radiação primária mudar sua energia ou direção, a atenuação efetiva será muito menor. Essa suposição geralmente subestima a taxa de dose verdadeira, especialmente para blindagens espessas e quando o ponto de dose está próximo à superfície da blindagem, mas essa suposição simplifica todos os cálculos. Nesse caso, a taxa real de dose (com o acúmulo de radiação secundária) será mais de duas vezes maior.

Para calcular a taxa de dose absorvida , precisamos usar a fórmula:

• k = 5,76 x 10 ^-7
• S = 3,7 x 10 ¹⁰ s ^-1
• E = 0,662 MeV
• μ _t / ρ = 0,0326 cm ² / g (os valores estão disponíveis no NIST)
• μ = 1,289 cm ^-1 (os valores estão disponíveis no NIST)
• D = 5 cm
• r = 10 cm

Resultado:

A taxa de dose absorvida resultante em cinza por hora é então:

Se queremos dar conta do acúmulo de radiação secundária, precisamos incluir o fator de acúmulo. A fórmula estendida para a taxa de dose é então: