Questão 133 Enem 2023 - dia 2 - Matemática e Ciências da natureza

Questão 133

Radioatividade (Física Moderna)

Os raios cósmicos são fontes de radiação ionizante potencialmente perigosas para o organismo humano. Para quantificar a dose de radiação recebida, utiliza-se o sievert (Sv), definido como a unidade de energia recebida por unidade de massa. A exposição à radiação proveniente de raios cósmicos aumenta com a altitude, o que pode representar um problema para as tripulações de aeronaves. Recentemente, foram realizadas medições acuradas das doses de radiação ionizante para voos entre Rio de Janeiro e Roma. Os resultados têm indicado que a dose média de radiação recebida na fase de cruzeiro (que geralmente representa 80% do tempo total de voo) desse trecho intercontinental é $2 μ S v / h$ . As normas internacionais da aviação civil limitam em 1000 horas por ano o tempo de trabalho para as tripulações que atuem em voos intercontinentais. Considere que a dose de radiação ionizante para uma radiografia torácica é estimada em $0, 2 m S v$ .

^{RUAS, A. C. O tripulante de aeronaves e a radiação ionizante.

São Paulo: Edição do Auto r, 2019 (adaptado).}

A quantas radiografias torácicas corresponde a dose de radiação ionizante à qual um tripulante que atue no trecho Rio de Janeiro-Roma é exposto ao longo de um ano?

a)	8
b)	10
c)	80
d)	100
e)	1000

Resolução

Consideraremos apenas a radiação recebida por um tripulante na fase de cruzeiro do voo, tomando 80% do tempo total de trabalho, pois essa é a informação fornecida pelo exercício e não há informações que permitam identificar a radiação recebida nos outros 20% do tempo de voo. Em uma situação real, a quantidade de radiação recebida será maior do que a calculada abaixo, de modo que o resultado obtido será um limitante inferior para a quantidade de radiografias correspondente à dose de radiação.

O tempo de exposição à radiação é de 80% de 1000 horas, portanto,

$Δ t = \frac{80}{100} 1000 h = 800 h .$

Como a dose de radiação é de $2 \cdot 10^{- 6} Sv / h$ , a dose total $H$ é de

$H = (2 \cdot 10^{- 6} \frac{Sv}{h}) \cdot (800 h) = 1600 \cdot 10^{- 6} Sv .$

Como uma radiografia torácica possui dose $H_{R X} = 0, 2 \cdot 10^{- 3} Sv$ , a quantidade de radiografias a que equivale a exposição do tripulante é

$N = \frac{H}{H_{R X}} = \frac{1600 \cdot 10^{- 6}}{0, 2 \cdot 10^{- 3}} \Rightarrow$

$N = 8 .$

Com isso, a alternativa a é a correta.