Questão 72 Fuvest 2023 - 1ª fase
“De acordo com o órgão responsável pela área de telecomunicações e radiodifusão dos Estados Unidos, considera-se ionizante qualquer radiação eletromagnética que transporte energia maior que 10 eV (elétron-volts). Essa energia é equivalente àquela transportada pelo ultravioleta longínquo, uma das faixas mais energéticas do ultravioleta, que se estende entre 122 nm e 200 nm de comprimento de onda.”
Disponível em https://mundoeducacao.uol.com.br/. Adaptado.
“De acordo com a professora Patricia Nicolucci, da USP, há dois tipos de radiação: a ionizante e a não ionizante. Mas elas possuem características diferentes de interação com o corpo humano. ‘[Alguns tipos de radiação] são consideradas não ionizantes porque a energia não é suficiente para liberar elétrons quando interagem com o tecido do corpo humano ou qualquer outro material. Já a radiação ionizante, utilizada em medicina nuclear e em radioterapia, tem uma energia maior, o que lhe confere essa característica de tirar elétrons dos átomos da matéria com a qual interage’.”
Disponível em https://www5.usp.br/noticias/. Adaptado.
Com base nos textos e nos seus conhecimentos, assinale a alternativa correta.
| a) |
A luz de lâmpadas brancas, as micro-ondas e o laser vermelho podem ser considerados exemplos de radiação não ionizante.Radiação eletromagnética de comprimentos de onda maiores tem um efeito ionizante mais acentuado do que a de comprimentos de onda menores. |
| b) |
Radiação eletromagnética de comprimentos de onda maiores tem um efeito ionizante mais acentuado do que a de comprimentos de onda menores. |
| c) |
Luz visível não pode ser considerada uma forma de radiação, uma vez que tem efeitos desprezíveis sobre tecidos do corpo humano. |
| d) |
O efeito fotoelétrico é um exemplo de interação de radiação não ionizante com a matéria. |
| e) |
A liberação de elétrons de moléculas de tecidos do corpo humano por radiações ionizantes não afeta as propriedades químicas dessas moléculas. |
Análise das alternativas.
a) Correta. A figura abaixo ilustra o espectro eletromagético; os números indicados são os comprimentos de onda das radiações.
Todas as regiões espectrais citadas na alternativa possuem comprimentos de onda maiores do que 300 nm, portanto não são ionizantes. Vale destacar que o enunciado nos informa que a radiação ionizante ocorre para energias maiores do que aquela do ultravioleta distante. Sendo a energia dos fótons inversamente proporcional ao comprimento de onda da radiação,
a radiação ionizante é aquela cujo comprimento de onda é menor do que 200 nm. Nas expressões acima, é a constante de Planck, é a frequência da radiação e é a velocidade da luz no vácuo.
Regiões citadas:
Luz branca: Região do visível. Comprimento de onda entre 400 e 700 nm, aproximadamente.
Laser vermelho: Radiação monocromática com comprimento de onda próximo de 700 nm.
Microondas: comprimento de onda a partir de 0,1 mm, conforme a figura acima.
b) Incorreta. A energia do fóton é dada por
ou seja, a energia do fóton é inversamente proporcional ao comprimento de onda da onda associada. Desta forma, a radiação eletromagnética de maior comprimento de onda tem efeito ionizante menos acentuado do que a de comprimento de onda menor, contrariando esta alternativa.
c) Incorreta. A radiação eletromagnética é composta de ondas elétromagnéticas, portanto a luz visível é uma radiação eletromagnética, independentemente de suas interações com a matéria.
d) Incorreta. O efeito fotoelétrico ocorre quando um fóton de alta energia é capaz de ejetar um elétron da superfície de um metal. Isso ocorre quando a energia do fóton excede a função trabalho do metal (energia de ligação do elétron com o metal). Como tal fóton é capaz de ionizar o material sobre o qual incide, trata-se de uma interação de radiação ionizante com a matéria.
e) Incorreta. Ao liberar elétrons das moléculas, as propriedades químicas destas são certamente alteradas.