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 μSv/h. As normas internacionais da aviação civil limitam em 1 000 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 mSv.
RUAS, A. C. O tripulante de aeronaves e a radiação ionizante.
São Paulo: Edição do Autor, 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?
Esta questão avalia a capacidade de realizar cálculos com unidades de radiação ionizante e aplicar proporções em um contexto real.
O raciocínio envolve dois passos principais:
1. Calcular a dose total anual durante a fase de cruzeiro:
O limite anual de trabalho é de 1 000 horas. Como a fase de cruzeiro representa 80% do tempo de voo, o tempo em cruzeiro por ano é:
t = 0{,}80 \times 1000\,\text{h} = 800\,\text{h}
Com uma taxa de 2 μSv/h, a dose total recebida em cruzeiro é:
D = 2\,\mu\text{Sv/h} \times 800\,\text{h} = 1600\,\mu\text{Sv} = 1{,}6\,\text{mSv}
2. Converter essa dose em número de radiografias torácicas:
Cada radiografia corresponde a 0,2 mSv, portanto:
n = \frac{1{,}6\,\text{mSv}}{0{,}2\,\text{mSv}} = 8
O resultado correto é 8 radiografias torácicas. Os erros mais comuns nessa questão surgem de não aplicar os 80% ao tempo total (o que levaria a usar 1 000 h diretamente, obtendo 10), ou de errar a conversão entre μSv e mSv (fator 1 000), o que inflacionaria o resultado para 80 ou 100.
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