Radiação e suas interações com a matéria

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1. Pergunta 1
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Os raios x utilizados nas aplicações médicas, em sua maioria, são produzidos por tubo de raios x, o qual é um tubo de vidro em vácuo que possui um filamento (cátodo) e um alvo metálico (ânodo). O processo de produção de raios x, denominado bremsstrahlung, gerado em equipamentos de raios x móveis ou portáteis, ocorre devido à desaceleração de elétrons no campo elétrico dos núcleos dos átomos do elemento alvo. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as perdas de energia dos elétrons incidentes no alvo, pode-se afirmar que elas ocorrem: 
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1. 
principalmente por interações diretas com o núcleo.
2. 
devido aos elétrons acelerados (emitidos) interagirem com elétrons presentes nas camadas orbitais mais internas do átomo-alvo.
3. 
devido à interação com os elétrons das camadas mais externas.
4. 
devido às perdas de energia dos elétrons nas camadas K e L, próximas ao núcleo do elemento alvo.
Resposta correta
5. 
principalmente quando a interação se dá diretamente com o núcleo em uma única colisão.
2. Pergunta 2
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Os principais sistemas biológicos de defesa contra radiações ionizantes são enzimas antioxidantes (catalase, superóxido dismutase e peroxidases), moléculas antioxidantes (vitaminas C e E), mecanismos de reparo de DNA, morte celular programada e os pontos de regulação do ciclo celular.
Quando esses métodos protetivos não funcionam ou a radiação supera a dose limiar, alguns efeitos biológicos podem acontecer. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre ação direta ou indireta no DNA, sobre os efeitos biológicos pode-se dizer que:
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1. 
a célula sofre o efeito indireto da radiação, que interage diretamente com biomoléculas, provocando alterações de estrutura e disfunção celular.
2. 
a célula sofre efeito direto e indireto da radiação, produz espécies reativas do oxigênio e apresenta mudanças estruturais em biomoléculas.
Resposta correta
3. 
a alteração no mecanismo de controle do ciclo celular ocorre, levando a célula a se dividir menos ou parar sua divisão.
4. 
as alterações genéticas em células reprodutivas (gametas) ocorrem, sendo passadas para as células somáticas do indivíduo.
5. 
a célula sofre o efeito direto da radiação, ocorre a produção de espécies reativas do oxigênio, alterações das moléculas de H2O e disfunção celular.
3. Pergunta 3
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Quando a radiação eletromagnética interage com a matéria, pode ocorrer a transferência da energia do fóton total ou parcial para as partículas que compõem o meio material alvo. Algumas das principais interações da radiação eletromagnética com a matéria são: espalhamento Compton, efeito fotoelétrico e produção de pares, que se diferenciam entre si por apresentarem características do meio material.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre a produção de pares, analise as afirmativas a seguir:
I. Na produção de pares, os fótons espalhados possuem frequências menores que a dos fótons originais.
II. A produção de pares é caracterizada pela transferência total da energia da radiação a um único elétron orbital.
III. Na produção de pares, o fóton deve fornecer energia suficiente ao elétron para romper a atração eletrostática exercida pelo núcleo, para que ele seja ejetado do átomo na forma de um fotoelétron.
IV. Na produção de pares, a radiação interage com o núcleo e desaparece, dando origem a um par elétron-pósitron com energia cinética em diferente proporção.
V. O processo de produção de pares se caracteriza quando um fóton de alta energia colide com o núcleo atômico, cedendo toda sua energia para o núcleo, dando origem a duas partículas. 
Está correto apenas o que se afirma em:
I. Na produção de pares, os fótons espalhados possuem frequências menores que a dos fótons originais.
II. A produção de pares é caracterizada pela transferência total da energia da radiação a um único elétron orbital.
III. Na produção de pares, o fóton deve fornecer energia suficiente ao elétron para romper a atração eletrostática exercida pelo núcleo, para que ele seja ejetado do átomo na forma de um fotoelétron.
IV. Na produção de pares, a radiação interage com o núcleo e desaparece, dando origem a um par elétron-pósitron com energia cinética em diferente proporção.
V. O processo de produção de pares se caracteriza quando um fóton de alta energia colide com o núcleo atômico, cedendo toda sua energia para o núcleo, dando origem a duas partículas. 
Está correto apenas o que se afirma em:
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1. 
II e V.
2. 
IV e V.
Resposta correta
3. 
II e III.
4. 
I e II.
5. 
III e IV.
4. Pergunta 4
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Quando Arthur Holly Compton realizava experimentos de interação entre a luz e a matéria, ele observou que raios X diminuíam sua frequência quando espalhados, devido à interação com o alvo de carbono. Assim, Compton concluiu que ocorria a transferência de energia e de momento entre os fótons incidentes e os elétrons quase livres do alvo, devido à colisão entre partículas.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre efeito Compton, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s):
I. ( ) Considerando a interação de um fóton incidente de raio X com um elétron fracamente ligado ao átomo, a energia parcial do fóton incidente será transferida para o elétron que não entrará em movimento. 
II. ( ) Como o fóton espalhado perde energia após a colisão, a frequência dos raios X espalhados deve diminuir e, consequentemente, o comprimento de onda também diminui.
III. ( ) No efeito Compton, compreende-se que a energia do elétron ejetado é maior que sua energia de ligação mais a energia cinética com a qual ele é ejetado do átomo.
IV. ( ) O fóton de alta energia, maior que 1,022 MeV, colide com o núcleo atômico, cedendo toda sua energia para o núcleo, dando origem a duas partículas.
V. ( ) O fóton espalhado, produzido no efeito Compton, é emitindo em uma única direção, pois na interação é transferida todo a energia para os elétrons Compton.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
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1. 
V, F, F, F, V.
2. 
V, F, V, V, V.
3. 
F, V, F, V, F.
4. 
V, V, F, V, F.
5. 
V, V, F, F, F.
Resposta correta
5. Pergunta 5
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Leia o trecho a seguir:
“Reações teciduais resultam de dose alta e somente surgem acima de certa dose, chamada dose limiar, cujo valor depende do tipo de radiação e do tecido irradiado. Um dos principais efeitos é a morte celular. Nessas reações, quanto maior a dose, mais grave é o efeito.”
Fonte: OKUNO, E.; YOSHIMURA, E. M. Física das Radiações. São Paulo: Oficina de Textos, 2010.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre dose limiar e dose sub-letal, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) Em doses de exposição que ultrapassam a dose limiar, pode-se detectar alterações biológicas no organismo.
II. ( ) Doses de exposição abaixo da dose limiar estão isentas de efeitos agudos e rápidos, mas produzem efeitos biológicos não detectados.
III. ( ) Exposições acima da dose limiar evitam morte celular, mas produzem efeitos biológicos não detectados na forma de radiometabólitos. 
IV. ( ) Exposições abaixo da dose subletal provocam alterações biológicas e feitos graves da radiação nos organismos.
V. ( ) Dose limiar ou dose subletal é a capacidade de recuperação tecidual na qual as células suportam as alterações biológicas provocadas pela exposição à radiação..
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
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1. 
V, V, F, F, V.
Resposta correta
2. 
V, F, V, V, V.
3. 
V, F, F, F, V.
4. 
V, V, V, F, F.
5. 
F, V, F, V, F.
6. Pergunta 6
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Leia o trecho a seguir:
“A radioterapia é um tratamento indolor realizado através da aplicação de radiação ionizante em células malignas, danificando a estrutura do DNA celular e, consequentemente, interferindo no crescimento tumoral e metástase. A radiação pode controlar ou curar o câncer através da inibição da reproduçãoe divisão celular. A radiação beta é bastante utilizada no tratamento de câncer de pele”.
Fonte: DE SOUSA, P. D.; MONTEIRO, S. W.; DEVÓLIO, L. M.; MARINHO, A. V.; MARSON, F. R. A importância da radioterapia no tratamento do câncer de mama. Brazilian Journal of Surgery and Clinical Research, [s. I.], v. 48, n. 2, p. 219-237. 2010. Disponível em: <https://www.mastereditora.com.br/periodico/20181204_202621.pdf>. Acesso em: 22 jul. 2020.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as características da radiação beta, analise as afirmativas a seguir.
I. A radiação beta possui baixo poder de penetração, mas é altamente ionizante, assim, as exposições externas são inofensivas, pois são capazes de atravessar pequenas distâncias da camada mais externa da pele.
II. A partícula beta é caracterizada por elétrons (β-) ou pósitrons (β+) que são emitidos pelo núcleo com o objetivo de se tornar estável; portanto, possui baixo poder de penetração.
III. A radiação beta refere-se a ondas eletromagnéticas penetrantes, pois possuem alta frequência e são emitidas pelos núcleos atômicos com excesso de energia.
IV. A radiação beta também é uma onda eletromagnética, pois possui as mesmas características da radiação gama, diferindo em relação à sua origem.
V. A radiação beta é amplamente utilizada na medicina em tratamentos de patologias benignas tais como: as cicatrizes hipertróficas e o pterígio.
Está correto apenas o que se afirma em:
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1. 
I, II e IV.
2. 
I e III.
3. 
III e IV.
4. 
I, II e III.
5. 
II e V.
Resposta correta
7. Pergunta 7
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Em 1895, logo após o descobrimento do raio X, Wilhelm Conrad Röntgen aplicou na mão de sua esposa, Bertha Röntgen, fótons X emitidos de um tubo de Crookes, produzindo a primeira radiografia registrada da história. Nele, dava para se observar estruturas ósseas com detalhes que nenhuma outra técnica conseguia, sendo possível a visualização in situ de carpos, metacarpos e falanges.
A radiografia aplicada na mão da Bertha provocou graves efeitos biológicos da radiação. Assim, e considerando os conteúdos estudados sobre os efeitos da radiação a nível celular, é possível afirmar que:
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1. 
crianças da Bielorrússia, que respiraram o ar vindo de Chernobyl apresentaram tumores ósseos.
2. 
sobreviventes das bombas atômicas em Hiroshima e Nagasaki apresentaram níveis altos de tumores malignos em diversos tecidos. 
Resposta correta
3. 
trabalhadores de cíclotron apresentaram um alto índice de tumores de tireoide.
4. 
pintores de relógio que usavam tinta de rádio apresentaram tumores de cabeça e pescoço.
5. 
trabalhadores de minas de urânio apresentaram câncer de próstata.
8. Pergunta 8
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A síndrome aguda da radiação é uma série de sintomas clínicos apresentados por pacientes que foram expostos a níveis muito altos de radiação, na ordem de dezenas de milhares de rads. É um quadro clínico grave que, em poucas horas ou dias, pode levar ao coma e à morte.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre radiossensibilidade, sobre os sintomas relacionados aos níveis de radiossensibilidade tecidual é possível afirmar que:
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1. 
as células dos rins, do fígado e da tireoide apresentam radiossensibilidade baixa e podem apresentar efeitos graves da radiação com uma exposição de 400-1000 rads.
2. 
as células da pele apresentam radiossensibilidade alta e podem apresentar efeitos graves da radiação com uma exposição de 100-3000 rads.
3. 
as células do trato gastrointestinal, da córnea e do osso em crescimento apresentam radiossensibilidade baixa e podem apresentar efeitos graves da radiação com uma exposição de 300-2000 rads.
4. 
as células do tecido linfático, da medula óssea e das gônadas apresentam radiossensibilidade alta e podem apresentar efeitos graves da radiação com uma exposição de 200-1000 rads. 
Resposta correta
5. 
as células dos músculos, do cérebro e da coluna vertebral apresentam radiossensibilidade alta e podem apresentar efeitos graves da radiação com uma exposição de 200-1000 rads.
9. Pergunta 9
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Em 1 de novembro de 2006, o ex-agente secreto Alexander Litvinenko tomou chá com dois outros espiões russos em um hotel em Londres. Acredita-se que sua xícara de chá continha uma quantidade 200 vezes maior do que a mediana da dose letal de Polônio-210 por ingestão, que é de 50 nanogramas. O Po-210 é um radioisótopo natural, emissor alfa com meia-vida de 1,38 x 102 dias. Vinte e dois dias depois, Litvinenko morreu por causa dos efeitos da radiação.
Fonte: EFE. Garçom diz que espião russo foi envenenado com chá. G1, Rio de Janeiro, 15 de junho de 2007. Disponível em: <http://g1.globo.com/Noticias/Mundo/0,,MUL70228-5602,00 GARCOM+DIZ+QUE+ESPIAO+RUSSO+FOI+ENVENENADO+COM+CHA.htm> Acesso em: 29 de outubro de 2020.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as características das radiações alfa, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s):
I. ( ) As partículas alfa (radiação alfa) possuem dois prótons e dois nêutrons, similar ao núcleo de hélio, com bastante energia cinética, variando de 3,0 MeV a 7 MeV.
II. ( ) Esse tipo de radiação é emitida por núcleos instáveis, com velocidade média de 20.000 km/s, e elevada massa atômica, tais como o tório e o urânio.
III. ( ) Devido à radiação alfa possuir baixo poder de penetração, as exposições externas estão desassociadas de perigo ao ser humano, pois são incapazes de atravessar a camada mais externa da pele.
IV. ( ) Quando as partículas alfa são inaladas ou ingeridas por mecanismos de contaminação acidental ou natural, provocam pequenos danos aos sistemas respiratório e digestivo.
V. ( ) A radiação alfa é propagada em forma de ondas eletromagnéticas, que viajam em uma mesma velocidade e diferem em relação ao comprimento de onda.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
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1. 
F, V, V, F, V.
2. 
V, F, F, V, F.
3. 
F, F, V, V, F.
4. 
V, V, F, F, V.
5. 
V, V, V, F, F.
Resposta correta
10. Pergunta 10
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Os equipamentos que produzem os raios X possuem um tubo designado para tal função, em uma determinada faixa de energia utilizada em exame de diagnóstico por imagem. Esses equipamentos são amplamente utilizados na radiologia.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado, ordene as etapas a seguir de acordo com a sequência em que ocorrem durante o processo de geração dos raios X dentro do tubo:
( ) No cátodo ocorre o efeito termiônico, que produz uma nuvem de elétrons.  
( ) Os elétrons são acelerados em direção ao alvo (ânodo).
( ) É aplicado um diferença de potencial (DDP).
( ) Quando os elétrons se chocam com o alvo, são produzidos dois tipos de raios x.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
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1. 
4, 2, 1, 3.
2. 
1, 3, 2, 4.
Resposta correta
3. 
4, 1, 3, 2. 
4. 
3, 1, 2, 4.
5. 
1, 4, 2, 3.