Radiação gama (raios gama)

A radiação gama é uma radiação ionizante eletromagnética que consegue se propagar em quase todos os meios e penetrar nas partes mais profundas da matéria. Os efeitos da radiação gama no corpo humano dependem do local, intensidade e duração da exposição à radiação gama.

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Resumo sobre radiação gama

• A radiação gama é um tipo de radiação que pode ser liberada através da aniquilação de pares de partículas, erupções solares, pulsares, magnetares, reações nucleares, raios cósmicos e descargas atmosféricas.
• Alguns efeitos da radiação gama no corpo humano incluem tumores, infertilidade, mutações gênicas e anemias.
• A radiação gama é empregada na higienização de equipamentos e alimentos, radioterapia, tomografia por emissão de pósitrons e na cirurgia Gamma Knife.
• Os benefícios da radiação gama incluem o tratamento de doenças, remoção de tumores e caracterização de propriedades físicas de materiais sólidos.
• Os malefícios da radiação gama incluem o desenvolvimento de tumores e modificação do DNA das células.

O que é radiação gama?

A radiação gama (raios gama) é a radiação que pode ser caracterizada pela sua elevada energia, frequência de oscilação, superior a \({10}^{18}\) Hz, e, consequentemente, baixo comprimento de onda, inferior a \( {10}^{-12}\) m. Em razão disso, o seu poder de penetração na matéria é altíssimo, muito maior do que o da radiação alfa e beta.

Ela é considerada uma radiação ionizante, já que consegue excitar e ionizar os átomos e moléculas, fazendo com que os elétrons sejam ejetados. Além disso, ela também é uma radiação eletromagnética, já que os raios gama não possuem massa nem carga elétrica, assim não são desviados pelos campos eletromagnéticos.

Propaga-se em praticamente todos os meios, sendo sua velocidade de propagação no vácuo igual à velocidade da luz, aproximadamente \(3\cdot{10}^8{m}/{s}\). Por ser uma onda, a radiação gama está sujeita aos fenômenos ondulatórios, como reflexão, refração e absorção.

Quais são as fontes de radiação gama?

Existem várias fontes de radiação gama, sendo as principais:

• Aniquilação de pares de partículas: ocorre quando uma partícula se choca com a sua antipartícula, provocando a sua aniquilação e gerando fótons gama.
• Erupções solares: geram radiação gama que podem atingir a Terra.
• Pulsares e magnetares: são estrelas de nêutrons que emitem raios X e radiação gama.
• Reações nucleares: a radiação gama pode ser obtida através do decaimento nuclear de elementos radioativos, como urânio.
• Raios cósmicos: a radiação gama pode ser emitida por todas as direções do espaço. Saiba mais sobre esse tema clicando aqui.
• Descargas atmosféricas: são capazes de gerar radiação gama.

Veja também: Afinal, o que é radioatividade?

Quais os efeitos da radiação gama no corpo humano?

Como a radiação gama é uma radiação ionizante, ela consegue penetrar profundamente no corpo humano e de outros animais, interagindo com as células e moléculas existentes nos tecidos e órgãos, produzindo radicais livres que vão interferir na divisão celular e/ou deteriorar as células, com isso podem surgir tumores, mutações gênicas, anemias, infertilidade e outras consequências.

Contudo, vale ressaltar que esses efeitos não ocorrem imediatamente após ou durante o contato com a radiação gama, eles variam conforme a duração da exposição a ela, o local que foi exposto e a intensidade da radiação gama.

Uso da radiação gama no cotidiano

A radiação gama é usada na esterilização de equipamentos e de alimentos, sendo capaz de ampliar a sua conservação e eliminar diversos micro-organismos patógenos. Além disso, ela é amplamente empregada na medicina, sendo usada na radioterapia para o tratamento de câncer, em radiofármacos, na tomografia por emissão de pósitrons e na cirurgia Gamma Knife, em que há a destruição de tumores sem a necessidade de cortes.

Saiba mais: Como a indústria utiliza a radiação

Benefícios e malefícios da radiação gama

Existem diversos benefícios e malefícios da utilização da radiação gama, abaixo selecionamos alguns:

→ Benefícios dos raios gama

• Tratamento de doenças.
• Desinfecção de alimentos e instrumentos.
• Remoção de tumores.
• Caracterização de propriedades físicas de materiais sólidos.

→ Malefícios dos raios gama

• Crescimento de tumores.
• Modificação do DNA das células.

Exercícios resolvidos sobre radiação gama

Questão 01

(Enem) O avanço científico e tecnológico da Física Nuclear permitiu conhecer, com maiores detalhes, o decaimento radioativo dos núcleos atômicos instáveis, desenvolvendo-se algumas aplicações para a radiação de grande penetração no corpo humano, utilizada, por exemplo, no tratamento do câncer. A aplicação citada no texto se refere a qual tipo de radiação?

a) Beta.

b) Alfa.

c) Gama.

d) Raios X.

e) Ultravioleta.

Resolução:

Alternativa C. A radiação gama é a que tem maior poder de penetração devido a seu menor comprimento de onda.

Questão 02

(UCS) Na esperança de reduzir o vetor do zika vírus até a realização dos Jogos Olímpicos, o Brasil vai avaliar o uso de radiação para combater o mosquito Aedes aegypti. A nova estratégia, proposta pela Agência Internacional de Energia Atômica (Aiea), é a de reverter a expansão da população de mosquitos. O plano consiste em expor os machos a raios gama e raios X para torná-los inférteis. A vantagem é que milhares de mosquitos seriam controlados, sem o uso de produtos tóxicos. Mas, o grande obstáculo é o volume de insetos que precisariam ser inicialmente esterilizados. Na prática, milhões de mosquitos teriam de ser expostos à radiação. A própria Aiea estima que o plano teria maiores chances de funcionar em cidades pequenas e não em metrópoles como o Rio de Janeiro. Ainda assim, os técnicos da Aiea são otimistas. “Se o Brasil soltar um número considerável de mosquitos machos nessas condições, levaria poucos meses para reduzir a população do Aedes aegypti.” Além do Brasil, países latino-americanos como Guatemala, El Salvador e México já estão em negociações com a Aiea.

Disponível em: . Acesso em: 14 mar. 16 (Parcial e adaptado.)

Em relação aos raios gama, é correto afirmar que

a) são radiações eletromagnéticas semelhantes aos raios X, constituídas por partículas com carga e massa iguais às do elétron.

b) sofrem desvio ao atravessar um campo elétrico ou magnético, pois são constituídos por partículas de carga positiva.

c) apresentam menor poder de penetração que os raios X; isso ocorre porque os comprimentos de onda dos raios gama são bem maiores que os dos raios X.

d) o poder de ionização, que depende da carga elétrica, é menor que o das emissões alfa e beta.

e) são detidos pela camada de células mortas da pele, quando incidem sobre o corpo humano, podendo no máximo causar queimaduras.

Resolução:

Alternativa D. A radiação gama é a que possui o menor poder de ionização.

Fontes

HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos da Física: Ótica e Física Moderna. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009.

NUSSENZVEIG, Herch Moysés. Curso de física básica: Ótica, Relatividade, Física Quântica, vol. 4. Editora Blucher, 2015.