Questão 28 - UPE SSA 2ª Fase - 2° Dia 2025

Nas questões com respostas numéricas, considere o módulo da aceleração da gravidade como igual a g = 10,0 m/s², 1 kcal = 4,2 kJ, calor específico da água igual a 1 cal/g°C, calor específico do alumínio igual a 0,91 J/g°C, calor latente de fusão da água L_F = 80 cal/g, calor latente de vaporização da água L_v = 540 cal/g, índice de refração do ar n_ar = 1,0, o número π = 3, e a constante universal dos gases ideais R = 8,3 JK⁻¹ mol⁻¹.

O efeito mais imediato de uma explosão nuclear é uma emissão intensa de radiação nuclear, principalmente raios gama e nêutrons. Essa radiação direta é produzida nas próprias reações nucleares da arma e dura menos de um segundo. A radiação direta letal se estende por quase um quilômetro desde uma explosão de 10 quilotons. Porém, como a maioria das armas, a radiação direta é de pouca importância porque outros efeitos letais geralmente abrangem distâncias maiores. Uma exceção importante é a arma de radiação melhorada, ou bomba de nêutrons, que maximiza a radiação direta e minimiza outros efeitos destrutivos. Uma arma nuclear explodindo se vaporiza instantaneamente. O que era material sólido e frio microssegundos antes se torna um gás mais quente do que o núcleo do Sol de 15 milhões de graus. Este gás quente irradia sua energia na forma de raios X, que aquece o ar circundante. Uma bola de fogo de ar superaquecido se forma e cresce rapidamente; 10 segundos após uma explosão de 1 megaton, ela apresenta um quilômetro de diâmetro e brilha visivelmente devido ao seu próprio calor, um brilho que, nos estágios iniciais com 1 megaton, é muitas vezes maior do que o do Sol, mesmo a uma distância de 80 quilômetros. Além da luz, a bola de fogo irradia calor.

Disponível em: https://thereader.mitpress.mit.edu/devastating-effects-of-nuclear-weapons-war. Acesso em: 30 jul. 2024. Traduzido e Adaptado.

 

O dano causado pela radiação ionizante em tecidos vivos surge porque a radiação interage com o DNA e danifica-o, interferindo no funcionamento normal dos tecidos. Uma dose de raios X com energia de 5,0 J/kg gera danos severos ao DNA, porém os efeitos da radiação podem não ser bem percebidos durante a exposição uma vez que o aquecimento térmico produzido nos tecidos vivos não é expressivo.

 

Considerando que o calor específico do tecido vivo em questão é o mesmo da água, se a energia dos raios X fosse absorvida na forma de calor, qual seria o aumento da temperatura do tecido submetido a essa dose?