Efeitos Biológicos da Radiação

A radiação nuclear, ambas partícula e eletromagnética, é quantificada em termos de atividade e medida por detetores de radiação. No entanto, os efeitos da exposição à radiação dependem não só da atividade mas também do poder ionizante, capacidade de penetração, tempo de exposição e área exposta. Cada tipo de radiação penetra na matéria numa medida diferente.

As partículas Alfa têm menor capacidade de penetração, uma vez que são relativamente massivas;a maioria é parada pela camada exterior da pele. No entanto, quando ingeridas, entram em contato direto com os tecidos internos e são altamente prejudiciais. A radiação de partículas carregadas, tais como a radiação alfa, ioniza diretamente as biomoléculas dentro das células, enquanto que os nêutrons, os raios gama e os raios X afetam o processo celular indiretamente.

Por exemplo, a radiação gama ioniza a água em tecido vivo para produzir um radical hidroxil, que, além disso ioniza as biomoléculas, danificando assim as células. O dano é maior se forem induzidas muitas ionizações numa pequena área. A energia entregue pela radiação ao material é medida como a dose absorvida"cuja unidade SI é o gray.

A deposição de um joule de energia por quilograma de material corresponde a um gray. Períodos de maior exposição resultam em mais deposição de energia, resultando numa dose mais elevada. A mesma dose absorvida de diferentes tipos de radiação pode causar quantidades diferentes de danos biológicos por causa da variação na ionização e dos poderes de penetração.

Ao considerarmos danos biológicos, a dose absorvida é multiplicada por um fator de ponderação de radiação para determinar a dose equivalente"A sua unidade SI é o sievert. Os tecidos corporais têm sensibilidades variáveis à radiação ionizante, representada em termos de fatores de ponderação dos tecidos. Quando a dose equivalente é maior numa área, as doses são ajustadas por fatores de ponderação dos tecidos e somados para determinar a dose efetiva"para o corpo em geral.

Determinar com precisão a dose efetiva requer a escolha de um detetor de radiação apropriado, uma vez que os detetores variam no facto de medirem dose ou atividade, os tipos de radiação que eles detectam, e se podem distinguir esses tipos de radiação à parte. Um contador Geiger-Müller é um dispositivo comummente conhecido utilizado para medir a atividade de alfa, beta, raio-x, e radiação gama. Pode ser modificado para responder de forma proporcional à energia da radiação, permitindo-lhe medir a dose de raios X e raios gama.