FisicaNet - Prof. Alberto Ricardo Prass
QUESTÕES RESOLVIDAS
QUESTÕES RESOLVIDAS
Código: ENEM-2023-117
Os raios cósmicos são fontes de radiação ionizante potencialmente perigosas para o organismo humano. Para quantificar a dose de radiação recebida, utiliza-se o sievert (Sv), definido como a unidade de energia recebida por unidade de massa. A exposição à radiação proveniente de raios cósmicos aumenta com a altitude, o que pode representar um problema para as tripulações de aeronaves. Recentemente, foram realizadas medições acuradas das doses de radiação ionizante para voos entre Rio de Janeiro e Roma. Os resultados têm indicado que a dose média de radiação recebida na fase de cruzeiro (que geralmente representa 80% do tempo total de voo) desse trecho intercontinental é 2 μSv/h. As normas internacionais da aviação civil limitam em 1 000 horas por ano o tempo de trabalho para as tripulações que atuem em voos intercontinentais. Considere que a dose de radiação ionizante para uma radiografia torácica é estimada em 0,2 mSv.

A quantas radiografias torácicas corresponde a dose de radiação ionizante à qual um tripulante que atua no trecho Rio de Janeiro–Roma é exposto ao longo de um ano?
Alternativas
A) 8
B) 10
C) 80 Correta
D) 100
E) 1 000
Resolução Comentada

ENEM 2023/117

Vamos resolver este problema passo a passo:

1. Radiação anual do tripulante:

O enunciado nos diz que o tripulante trabalha 1 000 horas por ano e recebe 2 µSv/h de radiação durante 80% do voo. Portanto, a radiação anual total é:

Radiação total = 1 000 horas * 0.8 * 2 µSv/h = 1 600 µSv

2. Conversão para mSv:

Lembre-se que 1 mSv = 1 000 µSv. Então, convertemos a radiação total para mSv:

Radiação total = 1 600 µSv / 1 000 = 1.6 mSv

3. Número de radiografias correspondentes:

Cada radiografia torácica corresponde a 0.2 mSv de radiação. Para encontrar o número de radiografias equivalentes à radiação anual do tripulante, dividimos a radiação total pela radiação por radiografia:

Número de radiografias = 1.6 mSv / 0.2 mSv/radiografia = 8 radiografias

Resposta:

A dose de radiação ionizante à qual um tripulante é exposto ao longo de um ano no trecho Rio de Janeiro-Roma corresponde a 8 radiografias torácicas. Portanto, a alternativa correta é a letra A.

Outra forma de resolver:

Vamos calcular a dose total de radiação ionizante recebida por um tripulante ao longo de um ano, e compará-la com a dose de uma radiografia torácica.

1. Calcular a dose total de radiação ionizante recebida:

O tripulante trabalha 1 000 horas por ano e a dose média de radiação na fase de cruzeiro é de 2 µSv/h. Como essa fase representa 80% do tempo total do voo, temos:

Dose total = 1 000 horas \times 0,8 \times 2 µSv/h = 1 600 µSv

2. Converter a dose total para mSv:

Lembre-se de que 1 mSv = 1 000 µSv. Portanto:

Dose total = \frac{1 600 µSv}{1 000} = 1,6 mSv

3. Calcular o número de radiografias torácicas equivalentes:

Cada radiografia torácica equivale a 0,2 mSv de radiação. Para encontrar o número de radiografias correspondentes, dividimos a dose total pela dose de uma radiografia:

Número de radiografias = \frac{1,6 mSv}{0,2 mSv/radiografia} = 8 radiografias

Conclusão:

A dose de radiação ionizante à qual um tripulante que atua no trecho Rio de Janeiro-Roma é exposto ao longo de um ano corresponde a 8 radiografias torácicas. Portanto, a resposta correta é a alternativa A.

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