Debate recente questiona a segurança de antenas de 5G em áreas urbanas. Alguns afirmam que a radiação poderia…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Utilizar o conhecimento sobre as radiações e suas origens para avaliar as potencialidades e os riscos de sua aplicação em equipamentos de uso cotidiano, na saúde, no ambiente, na indústria, na agricultura e na geração de energia elétrica.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Debate recente questiona a segurança de antenas de 5G em áreas urbanas. Alguns afirmam que a radiação poderia causar mutações genéticas por ionização. Estudos de campo registraram frequência de 3,5 GHz e densidade de potência média de 10 W/m2. Considerando a constante de Planck h = 6,6x10^-34 J·s e que a energia mínima para ionizar moléculas biológicas é da ordem de 10 eV (1,6x10^-18 J), avalie esses argumentos. Analise o texto-base e identifique a justificativa que refuta a alegação de que a radiação de 5G causaria mutações genéticas por ionização.
- A) Promover efeito fotoelétrico em células ocasionando emissão de elétrons
- B) Ter energia de fóton muito inferior àquela necessária para quebrar ligações moleculares
- C) Gerar aumento de temperatura do tecido corporal capaz de desnaturar o DNA
- D) Causar ressonância molecular que fratura filamentos de DNA por vibração
- E) Induzir correntes elétricas de alta frequência suficientes para ionizar átomos nos tecidos
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Para ionizar uma molécula, cada fóton precisa ter energia igual ou superior ao limiar de 10 eV, que equivale a 1,6x10^-18 J. Esse é o critério que decide o resultado. Passo 2: Calcule a energia de um fóton de 5G pela relação E = h x f = 6,6x10^-34 x 3,5x10^9 = 2,31x10^-24 J, o que equivale a cerca de 1,4x10^-5 eV. Passo 3: Compare os valores: 1,6x10^-18 / 2,31x10^-24 é aproximadamente 7x10^5. Cada fóton tem energia cerca de 700 mil vezes menor que a necessária para ionizar uma molécula biológica. Portanto a alternativa B é a justificativa correta que refuta a alegação. Passo 4: A densidade de potência de 10 W/m2 não muda essa conclusão. Ela indica quantos fótons chegam por segundo por área, mas não a energia de cada fóton. Aumentar a intensidade não faz um único fóton adquirir energia suficiente para quebrar ligações. Passo 5: Por que as outras alternativas não servem como refutação: A) o efeito fotoelétrico exige fótons acima da função trabalho do material, e fótons de 3,5 GHz não atingem esse valor, mas a alternativa descreve um mecanismo, não a razão que derruba a alegação. C) aquecimento é um efeito térmico, diferente de ionização, e o enunciado não traz dados de temperatura. D) ressonância molecular que fratura o DNA por vibração não é o mecanismo de ionização discutido e não aparece nos dados. E) correntes elétricas induzidas não são o conceito de energia por fóton usado no enunciado. Passo 6: Conclusão: a análise quantitativa da energia do fóton é o argumento decisivo, e ele aponta para a alternativa B.
💡 Dica: Calcule a energia do fóton e compare com a energia mínima para ionização.
Alternativa por alternativa
O aluno associa a ionização ao efeito fotoelétrico sem verificar se a energia do fóton supera o limiar do material. Ele supõe que qualquer onda eletromagnética pode arrancar elétrons.
Por que engana: Confundir energia de radiação com efeito térmico ou outros efeitos não ionizantes.
Energia de fóton em 3,5 GHz (~2,3x10^-24 J) é milhares de vezes menor que 1,6x10^-18 J, impedindo ionização.
O aluno pensa que a radiação danifica tecidos principalmente por aquecimento, como no forno de micro-ondas. Ele desloca o foco da ionização para um efeito térmico que não é o argumento do enunciado.
O aluno imagina que o DNA pode ser fraturado por vibração ressonante, como uma estrutura mecânica que quebra com a frequência certa. Ele não compara a energia do fóton com a energia de ligação molecular.
O aluno confunde correntes elétricas induzidas em tecidos com a energia transportada por cada fóton. Ele supõe que altas frequências geram energia suficiente para ionizar átomos, sem fazer o cálculo.
Raio-X da questão
energia de fótons e ionização
avaliacao
energia de fótons · constante de Planck
estude energia de fótons e ionização molecular
Confundir energia de radiação com efeito térmico ou outros efeitos não ionizantes.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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