O que é radiação natural de fundo – Definição

A radiação natural de fundo é a radiação ionizante, originária de uma variedade de fontes naturais. Esta radiação não está associada a nenhuma atividade humana. Dosimetria de Radiação

Fontes de radiação natural e artificialA 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. Todas as criaturas vivas, desde o início dos tempos, foram e ainda estão sendo expostas a radiação ionizante . A radiação ionizante é gerada por reações nucleares , decaimento nuclear , por temperaturas muito altas ou por aceleração de partículas carregadas em campos eletromagnéticos.

Radiação de fundo natural

A radiação natural de fundo é a radiação ionizante, originária de uma variedade de fontes naturais. Todas as criaturas vivas, desde o início dos tempos, foram e ainda estão sendo expostas a radiação ionizante . Esta radiação não está associada a nenhuma atividade humana. Existem isótopos radioativos em nossos corpos, casas, ar, água e no solo. Todos nós também estamos expostos à radiação do espaço sideral.

Fontes de radiação natural de fundo

Dividimos todas essas fontes naturais de radiação em três grupos:

Radiação Cósmica

Radiação Cósmica - Fonte Natural de Radiação
Fonte: nasa.gov Licença: Public Domain

A radiação cósmica refere-se a fontes de radiação na forma de raios cósmicos que vêm do sol ou do espaço sideral. No nível do solo, os  múons , com energias principalmente entre 1 e 20 GeV, contribuem com cerca de 75% da taxa de dose absorvida no ar livre. O restante vem de elétrons produzidos pelos múons ou presentes na cascata eletromagnética. A dose anual de raios cósmicos   ao nível do mar é de cerca de  0,27 mSv  (27 mrem). Se você mora em elevações mais altas ou é um passageiro frequente de uma companhia aérea, essa exposição pode ser significativamente maior, pois a atmosfera é mais fina aqui. Os efeitos do  campo magnético da Terra  também determinam a dose da  radiação cósmica .

A radiação cósmica pode ser dividida em diferentes tipos de acordo com sua origem. Existem três fontes principais dessa radiação:

  • Radiação Cósmica Solar . A radiação cósmica solar refere-se a fontes de radiação na forma de partículas de alta energia (predominantemente prótons) emitidas pelo sol, principalmente em eventos de partículas solares (SPEs).
  • Radiação Cósmica Galáctica . A radiação cósmica galáctica, GCR, refere-se a fontes de radiação na forma de partículas de alta energia originárias fora do sistema solar, mas geralmente de dentro da nossa galáxia Via Láctea.
  • Radiação dos cinturões de radiação da Terra (cinturões de van Allen ). As correias de radiação Van Allen são  zonas de partículas de alta energia (especialmente prótons) presas pelo campo magnético da Terra.

Fundo natural no avião – radiação em voo

A exposição à  radiação cósmica  aumenta rapidamente com a altitude. Em vôo, há duas fontes principais de radiação natural a serem consideradas: os  Raios Cósmicos Galácticos,  sempre presentes, e os Eventos de Próton Solar, às vezes chamados de eventos do Raio Cósmico Solar (SCR), que ocorrem esporadicamente. A taxa de dose da radiação cósmica varia em diferentes partes do mundo e depende fortemente do campo geomagnético, altitude e ciclo solar. O campo de radiação nas altitudes das aeronaves consiste em nêutrons, prótons e pions. Em vôo, os  nêutrons contribuem com 40 – 80%  da  dose equivalente, dependendo do campo geomagnético, altitude e ciclo solar. A taxa de dose de radiação cósmica nos aviões é tão alta (mas não perigosa) que, de acordo com o Relatório das Nações Unidas UNSCEAR 2000, os funcionários das equipes de aviação recebem mais dose, em média, do que qualquer outro trabalhador, inclusive os das usinas nucleares.

A taxa de dose no nível do solo é, em média, de 0,10 μSv / h, mas na altitude máxima de vôo (8,8 km ou 29.000 pés), pode atingir cerca de  2,0 μSv / h  (ou valores ainda mais altos). Uma taxa de dose de  4 μSv / h  pode ser usada para representar a taxa média de dose para todos os voos de longo curso (devido a maiores altitudes). Deve-se acrescentar que, para aviões supersônicos como o Concorde, que poderiam realizar um vôo transatlântico em 3,5 horas, a taxa de exposição (cerca de  9 μSv / h ) na altitude de 18 km foi aumentada o suficiente para resultar na mesma exposição a raios cósmicos por cruzando como nos jatos convencionais, rodando cerca de 8 km.

Campo Magnético da Terra como Escudo de Radiação

magnetosfera - campo magnético da terra
Renderização artística da estrutura de uma magnetosfera: 1) Choque de arco. 2) Magnetosheath. 3) Magnetopausa. 4) Magnetosfera. 5) Lobo da cauda norte. 6) Lobo da cauda sul. 7) Plasmasfera. Fonte: nasa.gov Licença: Public Domain

O campo magnético da Terra  fornece um escudo de radiação vital da radiação cósmica. Além de uma atmosfera protetora, também temos sorte de a Terra ter um campo magnético. O campo magnético se estende a dezenas de milhares de quilômetros no espaço, protegendo a Terra das partículas carregadas do vento solar e dos raios cósmicos que, de outra forma, removeriam a atmosfera superior, incluindo a camada de ozônio que protege a Terra da radiação ultravioleta prejudicial. Ele nos protege dos efeitos totais do vento solar e da GCR. Sem essa proteção, a biosfera da Terra pode não existir como existe hoje, ou seria pelo menos limitada à subsuperfície. O campo magnético da Terra também fornece um escudo de radiação para os astronautas e a própria ISS, porque está em baixa órbita da Terra.

Cálculos da perda de dióxido de carbono da atmosfera de Marte, resultante da eliminação de íons pelo vento solar, indicam que a dissipação do campo magnético de Marte causou uma perda quase total de sua atmosfera.

Radiação Terrestre

Radiação terrestre refere-se a fontes de radiação que estão no solo, na água e na vegetação. Os principais isótopos preocupantes da radiação terrestre são o urânio e os produtos de decomposição do urânio, como tório, rádio e rádon. A taxa de dose média que se origina dos nuclídeos terrestres (exceto a exposição ao radônio) é de cerca de  0,057 µGy / h. Os valores máximos foram medidos na areia de monazita em Guarapari, Brasil (até 50 µGy / hora e em Kerala, Índia (cerca de 2 µGy / hora), e em rochas com alta concentração de rádio em Ramsar, Irã (de 1 a 10 µGy / hr).

radão - mitigação - casa
O gás radônio pode penetrar na casa através de rachaduras (devido a um efeito de chaminé) no chão e nas paredes do porão. Fonte: suro.cz

A dose média anual de radiação para uma pessoa a partir de radônio é de cerca de  2 mSv / ano  e pode variar em várias ordens de magnitude de um lugar para outro. O radônio é tão importante que geralmente é tratado separadamente. O rádon  é um gás nobre incolor, inodoro e insípido  , que escorre continuamente da rocha, mas pode, devido à sua alta densidade, acumular-se em casas com pouca ventilação. O fato de o  radônio ser gás  desempenha um papel crucial na disseminação de todos os seus núcleos filhos. O Simply Radon é um meio de transporte da rocha para a atmosfera (ou dentro de edifícios) por seus produtos de decaimento de curta duração ( Pb-210  e  Po-210 ), que apresentam muito mais riscos à saúde.

Radiação Interna

Além das fontes cósmicas e terrestres, todas as pessoas também têm potássio radioativo-40, carbono-14, chumbo-210 e outros isótopos dentro de seus corpos desde o nascimento.

Esses isótopos são especialmente  potássio-40 , carbono-14 e também os isótopos de urânio e tório. A variação na dose de radiação de uma pessoa para outra não é tão grande quanto a variação na dose de fontes cósmicas e terrestres. A dose média anual de radiação para uma pessoa de materiais radioativos internos que não o rádon é de cerca de  0,3 mSv / ano,  dos quais:

  • 0,2 mSv / ano vem de potássio-40,
  • 0,12 mSv / ano provém das séries de urânio e tório,
  • 12 μSv / ano vem do carbono-40.

Radiação de fundo e riscos à saúde

Você não pode passar a vida sem radiação. O perigo de radiação ionizante reside no fato de que a radiação é invisível e não diretamente detectável pelos sentidos humanos. As pessoas não podem ver nem sentir radiação, mas ela deposita energia nas moléculas do corpo.

Modelo LNT e Modelo Hormesis
Pressupostos alternativos para a extrapolação do risco de câncer vs. dose de radiação para níveis de dose baixa, considerando um risco conhecido em dose alta: modelo LNT e modelo hormesis.

Mas não se preocupe , as doses da radiação de fundo geralmente são  muito pequenas (exceto a exposição ao radônio). Dose baixa aqui significa doses pequenas adicionais comparáveis ​​à radiação normal de  fundo  ( 10 µSv  = dose diária média recebida de fundo natural). O problema é que, em doses muito baixas, é praticamente impossível correlacionar qualquer irradiação com certos efeitos biológicos. Isso ocorre porque a taxa de câncer de linha de base já é muito alta e o risco de desenvolver câncer flutua 40% devido ao estilo de vida individual e aos efeitos ambientais, obscurecendo os efeitos sutis da radiação de baixo nível.

Em segundo lugar, e isso é crucial, a verdade sobre os efeitos na saúde de baixa dose de radiação ainda precisa ser encontrada. Não se sabe exatamente se essas baixas doses de radiação são prejudiciais ou benéficas (e onde está o limiar). Os órgãos governamentais e reguladores assumem um modelo LNT em vez de um limiar ou hormesis, não porque é o mais convincente cientificamente, mas porque é a estimativa mais conservadora . O problema desse modelo é que ele negligencia uma série de processos biológicos de  defesa  que podem ser cruciais  em baixas doses . A pesquisa nas últimas duas décadas é muito interessante e mostra que pequenas doses de radiação administradas a uma taxa de dose baixa  estimulam os mecanismos de defesa. Portanto, o modelo LNT não é universalmente aceito, com alguns propondo uma relação dose-resposta adaptativa, em que baixas doses são protetoras e altas são prejudiciais. Muitos estudos contradizem o modelo LNT e muitos deles mostraram resposta adaptativa a baixas doses de radiação, resultando em mutações e cânceres reduzidos. Este fenômeno é conhecido como  hormesis de radiação .

De acordo com a hipótese da radiação hormonal , a exposição à radiação comparável e logo acima do nível natural de radiação de fundo não é prejudicial, mas benéfica, embora se aceite que níveis muito mais altos de radiação são perigosos. Os argumentos para a hormesis estão centrados em alguns estudos epidemiológicos em larga escala e nas evidências de experimentos de irradiação animal, mas principalmente nos recentes avanços no conhecimento da resposta adaptativa. Os proponentes da hormesis de radiação geralmente afirmam que as respostas de proteção radiofotográfica nas células e no sistema imunológico não apenas combatem os efeitos nocivos da radiação, mas também agem para inibir o câncer espontâneo não relacionado à exposição à radiação.

Veja também: Modelo LNT

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Este artigo é baseado na tradução automática do artigo original em inglês. Para mais informações, consulte o artigo em inglês. Você pode nos ajudar. Se você deseja corrigir a tradução, envie-a para: [email protected] ou preencha o formulário de tradução on-line. Agradecemos sua ajuda, atualizaremos a tradução o mais rápido possível. Obrigado.