Questão 72 da FUVEST 2023

Question

“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\ \text{eV} (elétron-volts). Essa energia é equivalente àquela transportada pelo ultravioleta longínquo, uma das faixas mais energéticas do ultravioleta, que se estende entre 122\ \text{nm} e 200\ \text{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.
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.

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 72 da FUVEST 2023

1ª fase · Física: Ondas eletromagnéticas e espectro

“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\ \text{eV} (elétron-volts). Essa energia é equivalente àquela transportada pelo ultravioleta longínquo, uma das faixas mais energéticas do ultravioleta, que se estende entre 122\ \text{nm} e 200\ \text{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.
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.

Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.

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Resolução comentada

A energia de um fóton é E = \dfrac{hc}{\lambda}: quanto menor o comprimento de onda, maior a energia. A radiação só é ionizante se cada fóton tiver energia acima de cerca de 10\ \text{eV}, o que corresponde a comprimentos de onda de aproximadamente 122\ \text{nm} ou menos.

Para comparar, use E\,(\text{eV}) \approx \dfrac{1240}{\lambda\,(\text{nm})}:

Luz visível, de 400 a 700\ \text{nm}: E \approx 3{,}1 a 1{,}8\ \text{eV}, bem abaixo de 10\ \text{eV}.
Laser vermelho, de cerca de 650\ \text{nm}: E \approx 1{,}9\ \text{eV}.
Micro-ondas, com \lambda da ordem de centímetros: E \sim 10^{-5}\ \text{eV}, desprezível.

Logo, luz branca, micro-ondas e laser vermelho são radiações não ionizantes, e a alternativa A está correta.

As demais falham por estes motivos. Comprimento de onda maior significa energia menor, então B está invertida. Luz visível é radiação eletromagnética, apesar de não ser ionizante. O efeito fotoelétrico é a ejeção de elétrons pela radiação, isto é, uma ionização. Por fim, tirar elétrons de moléculas altera suas ligações químicas e pode danificar o DNA.

Alternativa A.

Por que as outras alternativas estão erradas

BInverte a relação: E = hc/\lambda, então comprimentos de onda menores têm mais energia e ionizam mais.
CLuz visível é radiação eletromagnética; ser pouco danosa ao tecido não a exclui dessa categoria.
DO efeito fotoelétrico envolve ejeção de elétrons pela radiação, ou seja, é um processo ionizante.
ERemover elétrons altera ligações e estrutura das moléculas, podendo danificar o DNA.

Assuntos: Ondas eletromagnéticas e espectro, Física quântica: fóton e efeito fotoelétrico.

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