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BIOFÍSICA Aula 7 – Radioatividade, o espectro eletromagnético e a radiação não ionizante Prof. Carlos Sandro Carpenter Tema da Apresentação Radioatividade, o espectro eletromagnético e a radiação não ionizante BIOFÍSICA Conteúdo Programático desta aula 1 - Radiações Eletromagnética Espectro eletromagnético Tema da Apresentação Radioatividade, o espectro eletromagnético e a radiação não ionizante BIOFÍSICA Conteúdo Programático desta aula 2 – Radiação do Espectro Eletromagnético Ionizante – arranca elétrons da matéria Não ionizante – as que não arrancam elétrons Tema da Apresentação Radioatividade, o espectro eletromagnético e a radiação não ionizante BIOFÍSICA Conteúdo Programático desta aula 3 – Ondas Rádio – grande comprimento; TV – alta frequência; Micro-ondas – mais alta frequência; Raios infravermelhos; Tema da Apresentação Radioatividade, o espectro eletromagnético e a radiação não ionizante BIOFÍSICA Conteúdo Programático desta aula 4 – Luz visível 400 THz – vermelho 700 THz - violeta Tema da Apresentação Radioatividade, o espectro eletromagnético e a radiação não ionizante BIOFÍSICA Radiações É a propagação da energia; Podem ser identificadas como: Elemento condutor de energia – eletromagnética (fótons), corpuscular e gravitacional; Fonte de radiação – solar, Cerenkov, radioatividade; Efeitos – ionizantes e não ionizantes; Tipos – alfa, beta e gama Tema da Apresentação Radioatividade, o espectro eletromagnético e a radiação não ionizante BIOFÍSICA Radiações Eletromagnéticas – elemento condutor É uma oscilação, em fase, dos campos elétricos e magnéticos, que, auto sustentando-se, encontram-se desacoplados das cargas elétricas que lhe deram origem; Representa uma onda transversal; Pode se deslocar através do vácuo, ou entendidos como o deslocamento de pequenas partículas, dentro do ponto de vista quântico, chamadas fótons. Fóton - é a partícula elementar mediadora da força eletromagnética; Tema da Apresentação Radioatividade, o espectro eletromagnético e a radiação não ionizante BIOFÍSICA Radiações Eletromagnéticas – elemento condutor É uma oscilação, em fase, dos campos elétricos e magnéticos, que, auto ssustentando-se, encontram-se desacoplados das cargas elétricas que lhe deram origem; Representa uma onda transversal; Pode se deslocar através do vácuo, ou entendidos como o deslocamento de pequenas partículas, dentro do ponto de vista quântico, chamadas fótons. Fóton - é a partícula elementar mediadora da força eletromagnética; Tema da Apresentação Radioatividade, o espectro eletromagnético e a radiação não ionizante BIOFÍSICA Radiações Eletromagnéticas – elemento condutor O espectro visível, ou simplesmente luz visível, é apenas uma pequena parte de todo o espectro da radiação eletromagnética possível, que vai desde as ondas de rádio aos raios gama; A radiação eletromagnética encontra aplicações como a radiotransmissão, seu emprego no aquecimento de alimentos (fornos de microondas), em lasers para corte de materiais ou mesmo na simples lâmpada incandescente. Tema da Apresentação Radioatividade, o espectro eletromagnético e a radiação não ionizante BIOFÍSICA Tema da Apresentação Radioatividade, o espectro eletromagnético e a radiação não ionizante BIOFÍSICA Radiações Gravitacional É a onda que transmite energia por meio de deformações no espaço-tempo, ou seja, por meio do campo gravitacional; A teoria geral da relatividade prediz que massas aceleradas podem causar este fenômeno, que se propaga com a velocidade da luz; Tema da Apresentação Radioatividade, o espectro eletromagnético e a radiação não ionizante BIOFÍSICA Radiações Solar – fonte de radiação É a designação dada à energia radiante emitida pelo Sol; Cerca de metade desta energia é emitida como luz visível na parte de frequência mais alta do espectro eletromagnético e o restante na do infravermelho próximo e como radiação ultravioleta; De toda a radiação solar que chega às camadas superiores da atmosfera, apenas uma fração atinge a superfície terrestre, devido à reflexão e absorção dos raios solares pela atmosfera. Esta fracção que atinge o solo é constituída por uma componente direta (ou de feixe) e por uma componente difusa. Tema da Apresentação Radioatividade, o espectro eletromagnético e a radiação não ionizante BIOFÍSICA Radioatividade É um fenômeno natural ou artificial, pelo qual algumas substâncias ou elementos químicos, chamados radioativos, são capazes de emitir radiações; A radioatividade é uma forma de energia nuclear, usada em medicina (radioterapia), e consiste no fato de alguns átomos como os do urânio, rádio e tório serem “instáveis”, perdendo constantemente partículas alfa, beta e gama (raios-X); Leis da radioatividade – emissão alfa ou beta; Tema da Apresentação Radioatividade, o espectro eletromagnético e a radiação não ionizante BIOFÍSICA Radiação e seus efeitos Ionizantes - é a radiação que possui energia suficiente para ionizar átomos e moléculas; Pode danificar nossas células e afetar o material genético (DNA), causando doenças graves (por exemplo: câncer), levando até a morte; A radiação eletromagnética ultravioleta (excluindo a faixa inicial da radiação ultravioleta) ou mais energética é ionizante Exemplos: partículas alfa, partículas beta (elétrons e prótons), os raios gama, raios-x e nêutrons; Tema da Apresentação Radioatividade, o espectro eletromagnético e a radiação não ionizante BIOFÍSICA Radiação e seus efeitos – não ionizantes São as radiações de frequência igual ou menor que a da luz (abaixo, portanto, de ~8x1014 Hz (luz violeta)); Geralmente a faixa de frequência mais baixa do UV (UV-A ou UV próximo) também é considerada não ionizante ainda que ela e até mesmo a luz pode ionizar alguns átomos; Elas não alteram o átomo mas ainda assim, algumas, podem causar problemas de saúde; Exemplos: micro-ondas, monitores de computador, celulares etc Tema da Apresentação Radioatividade, o espectro eletromagnético e a radiação não ionizante BIOFÍSICA Radiação e seus efeitos – não ionizantes A radiação não ionizante é absorvida por várias partes celulares, mas o maior dano ocorre nos ácidos nucléicos, que sofrem alteração de suas pirimidas. Formam-se dímeros de pirimida e se estes permanecem (não ocorre reativação), a réplica do DNA pode ser inibida ou podem ocorrer mutações; Tema da Apresentação Radioatividade, o espectro eletromagnético e a radiação não ionizante BIOFÍSICA Ondas de rádio São um tipo de radiação eletromagnética com comprimento de onda maior (e frequência menor) do que a radiação infravermelha; Viajam à velocidade da luz no vácuo; Artificialmente, as ondas de rádio podem ser geradas para rádios amadores, radiodifusão (rádio e televisão), telefonia móvel, radar e outros sistemas de navegação, comunicação via satélite, redes de computadores e em inúmeras outras aplicações. Frequência: 3 kHz a 300 GHz Comprimento de onda: 10 km a 1 mm Tema da Apresentação Radioatividade, o espectro eletromagnético e a radiação não ionizante BIOFÍSICA Tema da Apresentação Radioatividade, o espectro eletromagnético e a radiação não ionizante BIOFÍSICA Ondas de TV Ondas não refletidas pela ionosfera; Precisam de uma repetidora para que haja propagação da onda até os aparelhos de TV; Engloba uma faixa variada de frequência de transmissão: VHF, UHF etc Frequência acima de 50MHz; Tema da Apresentação Radioatividade, o espectro eletromagnético e a radiação não ionizante BIOFÍSICA Tema da Apresentação Radioatividade, o espectro eletromagnético e a radiação não ionizante BIOFÍSICA Micro-ondas São ondas eletromagnéticas com comprimentos de onda maiores que os dos raios infravermelhos, mas menores que o comprimento de onda das ondas de rádio; Comprimento de onda, de 1 m (0,3 GHz de frequência) até 1,0 mm (300 GHz de frequência) - intervalo equivalente às faixas UHF, SHF e EHF; Exemplos: forno micro-ondas; radar, bluetooth, wifi (2,4 a 5,8 GHz), TV a cabo (cabo coaxial) Tema da Apresentação Radioatividade, o espectro eletromagnético e a radiação não ionizante BIOFÍSICA Radiações Infravermelha É uma radiação não ionizante na porção invisível do espectro eletromagnético que está adjacente aos comprimentos de onda longos, ou final vermelho do espectro da luz visível; Pode ser percebida como calor, por terminações nervosas especializadas da pele, conhecidas como termorreceptores; A radiação IV está dividida segundo seus efeitos biológicos, de forma arbitrária, em três categorias: radiação infravermelha curta (0,8-1,5 µm), média (1,5-5,6 µm) e longa (5,6-1.000 µm) Tema da Apresentação Radioatividade, o espectro eletromagnético e a radiação não ionizante BIOFÍSICA Radiações Infravermelha Radiação curta penetrava igualmente na porção profunda da pele sem causar aumento marcante na temperatura da superfície do epitélio; Infravermelho médio/longo era absorvida pela camada superior da pele e frequentemente causasse efeitos térmicos danosos, como queimaduras térmicas ou a sensação de queimação (relato de pacientes), mas pode promover regeneração celular; Aplicações em outras áreas como controle remoto de tv, radio etc. Tema da Apresentação Radioatividade, o espectro eletromagnético e a radiação não ionizante BIOFÍSICA Tema da Apresentação Radioatividade, o espectro eletromagnético e a radiação não ionizante BIOFÍSICA Radiações Ultravioleta É a radiação eletromagnética ou os raios ultravioleta com um comprimento de onda menor que a da luz visível e maior que a dos raios X, de 380 nm a 1 nm; A radiação UV pode ser subdividida em UV próximo (comprimento de onda de 380 até 200 nm - mais próximo da luz visível), UV distante (de 200 até 10 nm) e UV extremo (de 1 a 31 nm); UV A (400 – 320 nm, também chamada de "luz negra" ou onda longa), UV B (320–280 nm, também chamada de onda média) e UV C (280 - 100 nm, também chamada de UV curta ou "germicida") Tema da Apresentação Radioatividade, o espectro eletromagnético e a radiação não ionizante BIOFÍSICA Radiações Ultravioleta A maior parte da radiação UV emitida pelo sol é absorvida pela atmosfera terrestre; A quase totalidade (99%) dos raios ultravioleta que efetivamente chegam a superfície da Terra são do tipo UV-A. A radiação UV-B é parcialmente absorvida pelo ozônio da atmosfera e sua parcela que chega à Terra é responsável por danos à pele. UV-C é totalmente absorvida pelo oxigênio e o ozônio da atmosfera Tema da Apresentação Radioatividade, o espectro eletromagnético e a radiação não ionizante BIOFÍSICA Tema da Apresentação Radioatividade, o espectro eletromagnético e a radiação não ionizante BIOFÍSICA Radiações Ultravioleta Aplicações: Esterilização de alguns produtos; Absorção de algumas substâncias desta luz, devolvendo a luz visível (fluorescente); Fosforescente, mantem por algum tempo a emissão da luz visível, depois de ser submetida a radiação ultravioleta; Tema da Apresentação Radioatividade, o espectro eletromagnético e a radiação não ionizante BIOFÍSICA Resumindo Radiações eletromagnéticas; Radiações ionizantes e não ionizantes; Ondas de rádio e de TV; Micro-ondas Radiações infravermelhas; Radiações ultravioleta; Tema da Apresentação Radioatividade, o espectro eletromagnético e a radiação não ionizante BIOFÍSICA Resumindo Radiações não ionizantes que estamos expostos neste momento: Micro-ondas Ondas de rádio; Luz infravermelha; Ondas curtas Tema da Apresentação
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