Questão 6) Suponha que uma pessoa seja exposta homogeneamente, a um campo de raios X (energia média de 100 keV ) com uma exposição total de 6,97 \times 10^{-3} \mathrm{C} / \mathrm{kg}, responda (unidades no SI):
(a) Qual a dose absorvida, sabendo que ( \mathrm{W}_{\mathrm{ar}} / \mathrm{e} ) = 33,97 J/C? Resposta: 0,237 Gy
(b) Qual a dose equivalente (HT) recebida? Resposta: 0,237 Sv
(c) Se apenas os pulmões fossem expostos aos 6,97 \times 10^{-3} \mathrm{C} / \mathrm{kg}, qual seria sua dose efetiva? Resposta: 0.028 Sv

Passo 1

O enunciado diz que uma pessoa foi exposta uniformemente a raios-X (energia média de 100 keV) com exposição total
X = 6{,}97 \times 10^{-3}\,\mathrm{C/kg}
e que o valor de \mathrm{W}_{\mathrm{ar}}/e, ou seja, a energia gasta por unidade de carga ionizada, é
\frac{W_{\mathrm{ar}}}{e} = 33{,}97\,\mathrm{J/C}.
Precisamos calcular:
(a) a dose absorvida D em gray (Gy),
(b) a dose equivalente H_T em sievert (Sv),
(c) a dose efetiva E supondo que só os pulmões foram irradiados, em sievert (Sv).

Passo 2

A definição de dose absorvida D é a energia depositada por massa, e relaciona-se à exposição X pela expressão
D = X \times \frac{W_{\mathrm{ar}}}{e}.
Substituindo os valores:
D = \bigl(6{,}97 \times 10^{-3}\,\mathrm{C/kg}\bigr)\times\bigl(33{,}97\,\mathrm{J/C}\bigr) = 0{,}237\,\mathrm{J/kg}.
Como 1\,\mathrm{J/kg}=1\,\mathrm{Gy}, temos
D = 0{,}237\,\mathrm{Gy}.

Passo 3

A dose equivalente H_T num tecido T é dada por
H_T = D \times w_R,
onde w_R é o fator de ponderação para a radiação. Para raios-X vale
w_R = 1.
Logo
H_T = 0{,}237\,\mathrm{Gy}\times 1 = 0{,}237\,\mathrm{Sv}.

Passo 4

A dose efetiva E é a soma dos produtos w_T\,H_T sobre todos os tecidos. Se apenas os pulmões foram expostos, só temos um termo:
E = w_{\text{pulmões}}\;H_{\text{pulmões}}.õõ
Pela ICRP, o fator de ponderação do tecido pulmonar é
w_{\text{pulmões}} = 0{,}12.õ
Portanto
E = 0{,}12 \times 0{,}237\,\mathrm{Sv} = 0{,}02844\,\mathrm{Sv},
arredondando para dois algarismos significativos:
E = 0{,}028\,\mathrm{Sv}.

Resposta

(a) 0{,}237\,\mathrm{Gy}
(b) 0{,}237\,\mathrm{Sv}
(c) 0{,}028\,\mathrm{Sv}

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