Dose equivalente de banana - Banana equivalent dose
Dose equivalente de banana ( BED ) é uma medida informal da exposição à radiação ionizante , destinada a ser um exemplo educacional geral para comparar uma dose de radioatividade com a dose a que alguém é exposto comendo uma banana de tamanho médio . As bananas contêm isótopos radioativos de ocorrência natural , particularmente potássio-40 ( 40 K), um dos vários isótopos de potássio de ocorrência natural . Um BED é frequentemente correlacionado a 10 −7 sievert (0,1 μSv); entretanto, na prática, essa dose não é cumulativa , pois o potássio dos alimentos é excretado na urina para manter a homeostase . O BED é apenas um exercício educacional e não uma medida de dose formalmente adotada.
História
As origens do conceito são incertas, mas uma menção inicial pode ser encontrada na lista de mala direta de segurança nuclear RadSafe em 1995, onde Gary Mansfield, do Laboratório Nacional Lawrence Livermore, menciona que achou a "dose equivalente de banana" "muito útil na tentativa de explicar as doses infinitesimais (e os riscos infinitesimais correspondentes) aos membros do público ". Um valor de 9,82 × 10 -8 sieverts ou cerca de 0,1 microsieverts (10 μrem ) foi sugerido para uma banana de 150 gramas (5,3 onças).
Uso
A dose equivalente da banana é uma medida informal, portanto, quaisquer equivalências são necessariamente aproximadas, mas foi considerada útil por alguns como uma forma de informar o público sobre os riscos relativos de radiação.
A exposição à radiação do consumo de uma banana é de aproximadamente 1% da exposição média diária à radiação, que é de 100 doses equivalentes de banana (BED). O vazamento de radiação máximo permitido para uma usina nuclear é equivalente a 2.500 BED (250 μSv) por ano, enquanto uma tomografia computadorizada de tórax fornece 70.000 BED (7 mSv). Uma dose letal aguda de radiação é de aproximadamente 35.000.000 BED (3,5 Sv, 350 rem). Uma pessoa que vive a 16 quilômetros (10 milhas) do reator nuclear de Three Mile Island recebeu uma média de 800 BED de exposição à radiação durante o acidente de 1979 em Three Mile Island .
Cálculo de dose
Fonte de radioatividade
A principal fonte natural de radioatividade no tecido vegetal é o potássio : 0,0117% do potássio que ocorre naturalmente é o isótopo instável potássio-40. Este isótopo decai com uma meia-vida de cerca de 1,25 bilhão de anos (4 × 10 16 segundos) e, portanto, a radioatividade do potássio natural é de cerca de 31 becquerel / grama (Bq / g), o que significa que, em um grama do elemento, cerca de 31 átomos decaem a cada segundo. As plantas contêm naturalmente carbono-14 radioativo ( 14 C), mas em uma banana contendo 15 gramas de carbono isso emitiria apenas cerca de 3 a 5 raios beta de baixa energia por segundo. Como uma banana típica contém cerca de meio grama de potássio, ela terá uma atividade de aproximadamente 15 Bq. Embora a quantidade em uma única banana seja pequena em termos ambientais e médicos, a radioatividade de um caminhão de bananas é capaz de causar um falso alarme ao passar por um Monitor de Portal de Radiação usado para detectar possível contrabando de material nuclear em portos dos EUA.
A absorção de dose do material ingerido é definida como dose comprometida e, no caso do efeito geral no corpo humano do conteúdo radioativo de uma banana, será a "dose efetiva comprometida". Isso é normalmente dado como a dose líquida durante um período de 50 anos resultante da ingestão de material radioativo.
De acordo com a Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA), o potássio-40 isotopicamente puro dará uma dose equivalente de 5,02 nSv ao longo de 50 anos por becquerel ingerido por um adulto médio. Usando este fator, uma dose equivalente de banana resulta em cerca de 5,02 nSv / Bq × 31 Bq / g × 0,5 g ≈ 78 nSv = 0,078 μSv. Em publicações informais, frequentemente vemos essa estimativa arredondada para 0,1 μSv. A Comissão Internacional de Proteção Radiológica estima um coeficiente de 6,2 nSv / Bq para a ingestão de potássio-40, com esse dado o BED calculado seria de 0,096 μSv, mais próximo do valor padrão de 0,1 μSv.
Crítica
Diversas fontes apontam que a dose equivalente de banana é um conceito falho porque consumir uma banana não aumenta a exposição ao potássio radioativo.
A dose comprometida no corpo humano devido às bananas não é cumulativa porque a quantidade de potássio (e portanto de 40 K) no corpo humano é razoavelmente constante devido à homeostase , de modo que qualquer excesso absorvido dos alimentos é rapidamente compensado pela eliminação de uma quantidade igual.
Segue-se que a exposição adicional à radiação devido à ingestão de uma banana dura apenas algumas horas após a ingestão, ou seja, o tempo que leva para o conteúdo normal de potássio do corpo ser restaurado pelos rins. O fator de conversão EPA, por outro lado, é baseado no tempo médio necessário para a mistura isotópica de isótopos de potássio no corpo retornar à proporção natural após ser perturbada pela ingestão de 40 K puro , que foi assumido pela EPA para ser 30 dias. Se o tempo presumido de residência no corpo for reduzido por um fator de dez, por exemplo, a dose equivalente absorvida estimada devido à banana será reduzida na mesma proporção.
Essas quantidades podem ser comparadas à exposição devido ao conteúdo normal de potássio do corpo humano de 2,5 gramas por quilograma, ou 175 gramas em um adulto de 70 kg. Este potássio irá gerar naturalmente 175 g × 31 Bq / g ≈ 5400 Bq de decaimentos radioativos, constantemente durante a vida adulta da pessoa.
Radiação de outros consumíveis domésticos
Outros alimentos ricos em potássio (e, portanto, em 40 K) incluem batatas , feijão , sementes de girassol e nozes .
A castanha do Brasil em particular (além de ser rica em 40 K) também pode conter quantidades significativas de rádio, que foram medidas em até 444 Bq / kg (12 nCi / kg).
O tabaco contém vestígios de tório , polônio e urânio .
Veja também
- Radiação de fundo
- Lista de unidades de medida humorísticas
- Lista de unidades de medida incomuns
- Material radioativo de ocorrência natural (NORM)