When we hear the word radiation, it's tempting to picture huge explosions and frightening mutations, but that's not the full story. Radiation also applies to rainbows and a doctor examining an x-ray. So what is radiation really, and how much should we worry about its effects? The answer begins with understanding that the word radiation describes two very different scientific phenomena: electromagnetic radiation and nuclear radiation. Electromagnetic radiation is pure energy consisting of interacting electrical and magnetic waves oscillating through space. As these waves oscillate faster, they scale up in energy. At the lower end of the spectrum, there's radio, infrared, and visible light. At the higher end are ultraviolet, X-ray, and gamma rays. Modern society is shaped by sending and detecting electromagnetic radiation. We might download an email to our phone via radio waves to open an image of an X-ray print, which we can see because our screen emits visible light. Nuclear radiation, on the other hand, originates in the atomic nucleus, where protons repel each other due to their mutually positive charges. A phenomenon known as the strong nuclear force struggles to overcome this repulsion and keep the nucleus intact. However, some combinations of protons and neutrons, known as isotopes, remain unstable, or radioactive. They will randomly eject matter and/or energy, known as nuclear radiation, to achieve greater stability. Nuclear radiation comes from natural sources, like radon, a gas which seeps up from the ground. We also refine naturally occurring radioactive ores to fuel nuclear power plants. Even bananas contain trace amounts of a radioactive potassium isotope. So if we live in a world of radiation, how can we escape its dangerous effects? To start, not all radiation is hazardous. Radiation becomes risky when it rips atoms' electrons away upon impact, a process that can damage DNA. This is known as ionizing radiation because an atom that has lost or gained electrons is called an ion. All nuclear radiation is ionizing, while only the highest energy electromagnetic radiation is. That includes gamma rays, X-rays, and the high-energy end of ultraviolet. That's why as an extra precaution during X-rays, doctors shield body parts they don't need to examine, and why beach-goers use sunscreen. In comparison, cell phones and microwaves operate at the lower end of the spectrum, so there is no risk of ionizing radiation from their use. The biggest health risk occurs when lots of ionizing radiation hits us in a short time period, also known as an acute exposure. Acute exposures overwhelm the body's natural ability to repair the damage. This can trigger cancers, cellular dysfunction, and potentially even death. Fortunately, acute exposures are rare, but we are exposed daily to lower levels of ionizing radiation from both natural and man-made sources. Scientists have a harder time quantifying these risks. Your body often repairs damage from small amounts ionizing radiation, and if it can't, the results of damage may not manifest for a decade or more. One way scientists compare ionizing radiation exposure is a unit called the sievert. An acute exposure to one sievert will probably cause nausea within hours, and four sieverts could be fatal. However, our normal daily exposures are far lower. The average person receives 6.2 millisieverts of radiation from all sources annually, around a third due to radon. At only five microsieverts each, you'd need to get more than 1200 dental X-rays to rack up your annual dosage. And remember that banana? If you could absorb all the banana's radiation, you'd need around 170 a day to hit your annual dosage. We live in a world of radiation. However, much of that radiation is non-ionizing. For the remainder that is ionizing, our exposures are usually low, and choices like getting your home tested for radon and wearing sunscreen can help reduce the associated health risks. Marie Curie, one of the early radiation pioneers, summed up the challenge as follows: "Nothing in life is to be feared, it is only to be understood. Now is the time to understand more, so that we may fear less."
Quando ouvimos a palavra radiação, tendemos a imaginar grandes explosões e mutações assustadoras, Isto é só uma parte da história, A radiação também está presente nos arcos-íris e em um exame de raio X. Então, o que é realmente a radiação e o quanto devemos nos preocupar com os seus efeitos? A resposta passa pela compreensão de que a palavra radiação descreve dois fenômenos científicos que são muito diferentes: a radiação eletromagnética e a radiação nuclear. A radiação eletromagnética é energia pura sob a forma de ondas elétricas e magnéticas que interagem e se deslocam pelo espaço. Quanto maior for a frequência de vibração, maior será a energia. Numa ponta do espectro eletromagnético, de baixa energia, há ondas de rádio, infravermelho e luz visível. Na outra, de mais alta energia, estão o ultravioleta, o raio X e os raios gama. A organização da sociedade moderna depende do envio e da detecção dessas radiações. Podemos baixar um e-mail para o celular, via ondas de rádio, e abrir uma imagem de raio X, que é perceptível graças à emissão de luz visível pela tela. A radiação nuclear, por outro lado, tem origem no núcleo atômico, onde os prótons se repelem mutuamente, devido às suas cargas positivas. Um fenômeno denominado de força nuclear forte age no sentido de superar esta repulsão e manter a integridade do núcleo. Contudo, certas combinações de prótons e nêutrons, conhecidas como isótopos, são instáveis, ou radiativas e emitem matéria e/ou energia, ao acaso, a chamada radiação nuclear, para se tornar mais estável. A radiação nuclear é encontrada em fontes naturais, como o radônio, um gás que emana do solo. Também fazemos o beneficiamento de minérios radiativos naturais e obtemos combustível para usinas nucleares. Até as bananas contêm traços de um isótopo radiativo do potássio. Mas se vivemos em um mundo cheio de radiação, como podemos escapar de seus efeitos perigosos? Para início de conversa, nem toda radiação é prejudicial. A radiação torna-se perigosa quando arranca elétrons de átomos ao colidir com eles, um processo que pode danificar o DNA. É o que chamamos de radiação ionizante porque um átomo que perde ou ganha elétrons chama-se íon. Toda radiação nuclear é ionizante, e apenas as radiações eletromagnéticas de alta energia são ionizantes, Isto inclui os raios gama, raios X e o extremo do ultravioleta, de alta energia. Este é o motivo que, por precaução, ao fazer um raio X, os médicos protegem as partes do corpo que não precisam ser examinadas, e quem vai à praia usa um protetor solar. Os celulares e microondas trabalham com o extremo de mais baixa energia e, assim, seu uso não oferece riscos de radiação ionizante. A maior ameaça à saúde ocorre quando muita radiação ionizante nos atinge num pequeno intervalo de tempo, conhecida como exposição aguda. Exposições agudas superam a capacidade natural do corpo de reparar os danos. Isto pode provocar câncer, disfunção celular, e, potencialmente, até a morte. Felizmente, são raras as exposições agudas e somos expostos diariamente a níveis baixos de radiação ionizante tanto de fontes naturais como artificiais. Os cientistas têm dificuldade para quantificar os riscos. O corpo repara danos causados por pequenas quantidades de radiação ionizante e quando não consegue, as consequências podem se manifestar depois de uma década ou mais. Um modo dos cientistas medirem a exposição à radiação ionizante é por meio de uma unidade chamada Sievert. Uma exposição aguda de um Sievert pode provocar náuseas dentro de horas e a de quatro Sieverts pode ser fatal. Contudo, nossa exposição diária normal é muito menor do que isto. Uma pessoa recebe, em média, 6,2 miliSieverts de radiação de todas as fontes, por ano, cerca de 33% deste valor devido ao radônio. Para receber cinco microSieverts, cada pessoa teria que fazer mais de 1,2 mil raios X odontológicos para atingir aquela dosagem anual. Lembra da banana? Se pudéssemos absorver toda a radiação da banana, deveríamos consumir 170 bananas por dia para alcançar a dosagem anual. Vivemos num mundo de radiação. Entretanto, a maior parte dela é radiação não ionizante. Ao resto, que é ionizante, nossa exposição é normalmente pequena e providências como testar o teor de radônio em sua casa e usar protetor solar, podem diminuir os riscos à saúde. Marie Curie, uma das pioneiras em pesquisa sobre radiação, resumiu o desafio assim: “Nada na vida deve ser temido, apenas deve ser entendido. Agora é o tempo de entender mais, de modo que possamos temer menos.”