— Sempre fico apreensivo ao passar no novo scanner do aeroporto, disse Camila. O equipamento A utiliza raios X…
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
— Sempre fico apreensivo ao passar no novo scanner do aeroporto, disse Camila. O equipamento A utiliza raios X de 100 keV, cada varredura resulta em dose de cerca de 0,05 µSv, comparável à de um voo longo. O equipamento B emite ondas milimétricas de frequência de 30 GHz, com profundidade de penetração de cerca de 0,5 mm na pele, gerando aquecimento superficial. Especialistas afirmam que apenas radiações ionizantes podem causar quebras no DNA, enquanto ondas de baixa frequência só promovem transferência de energia térmica na camada mais externa da pele. Analise o texto-base e identifique a justificativa física que explica a menor probabilidade de danos genéticos ao usar o equipamento B.
- A) A radiação de 100 keV gera dose de 0,05 µSv, muito superior à dose anual de fundo natural
- B) A radiação de 30 GHz não possui fótons com energia suficiente para ionizar moléculas do DNA
- C) A radiação de 30 GHz aquece uniformemente todos os tecidos, evitando concentração de calor
- D) A radiação de 30 GHz possui comprimento de onda maior que 100 km
- E) A radiação de 100 keV penetra apenas 0,5 mm na pele, protegendo órgãos internos
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique o que a questão pede: a justificativa física para a menor probabilidade de danos genéticos no equipamento B, que usa ondas milimétricas de 30 GHz. Passo 2: Lembre que radiações ionizantes são aquelas com energia por fóton suficiente para arrancar elétrons de átomos e moléculas, o que pode quebrar ligações do DNA. Passo 3: Calcule a energia de um fóton de 30 GHz pela relação E = h·f, com h de aproximadamente 4,14 x 10^-15 eV·s. Obtemos E de aproximadamente 1,2 x 10^-4 eV, muito menor que as energias de ionização de moléculas, que são da ordem de alguns elétrons-volt. Passo 4: Conclua que a radiação de 30 GHz não possui fótons com energia suficiente para ionizar moléculas do DNA, sendo a alternativa B a correta e coincidente com o gabarito. Passo 5: Por que as outras estão erradas: A compara mal a dose, pois 0,05 µSv é muito menor que a dose de fundo natural, que é da ordem de milhares de µSv por ano; C contraria o texto, que descreve aquecimento superficial e não uniforme; D erra o cálculo do comprimento de onda, já que c/f = 3 x 10^8 / 3 x 10^10 = 1 cm, e não 100 km; E atribui ao equipamento A a penetração de 0.5 mm, que o texto informa ser do equipamento B, e além disso um raio X de 100 keV penetra bem mais que isso.
💡 Dica: Analise a energia dos fótons e o efeito das radiações ionizantes versus não ionizantes.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que qualquer dose de radiação é grande e perigosa, sem comparar com a dose de fundo natural. Ele ignora que 0,05 µSv é uma quantidade minúscula.
Por que engana: Confundir radiações ionizantes com não ionizantes e seus efeitos biológicos.
Fótons de 30 GHz têm energia muito baixa (<1e-4 eV) e não causam ionização nem quebras de ligação no DNA.
O aluno entende que aquecimento uniforme evitaria danos, mas o texto descreve aquecimento superficial, que não se distribui uniformemente pelo corpo. Ele também não identifica que o dano genético depende da ionização, não do calor.
O aluno calcula o comprimento de onda dividindo a velocidade da luz pela frequência, mas usa 3 x 10^3 Hz no lugar de 3 x 10^10 Hz, confundindo GHz com kHz e errando em um fator de um milhão.
O aluno associa a penetração de 0,5 mm ao equipamento A, quando o texto a atribui ao equipamento B. Ele também não percebe que a proteção dos órgãos internos não é a justificativa física pedida.
Raio-X da questão
Radiação ionizante e não ionizante
avaliacao
Radiação eletromagnética · Energia dos fótons
Estude os efeitos das radiações ionizantes e não ionizantes no DNA e tecidos.
Confundir radiações ionizantes com não ionizantes e seus efeitos biológicos.
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pensamento_critico
cientifico
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