radioatividade - química 12º

RadioatividadeRadioatividade eeEnergia NuclearEnergia Nuclear

Prof. MedeirosProf. Medeiros

Breve HistóricoBreve Histórico

Em 1895, Wilhem Röntgen descobriu os raios X, que eram úteis mas misteriosos.

Breve HistóricoBreve Histórico

A descoberta da radioatividade ocorreu, casualmente, por Henri Becquerel, em 1896, ao estudar as impressões feitas em papel fotográfico por sais de urânio, quando eram expostos à luz solar.

Breve HistóricoBreve Histórico

Os estudos do casal Pierre e Marie Curie, após a descoberta de Becquerel, levaram à descoberta do polônio e do rádio, sendo este muito mais ativo que o urânio.

Breve HistóricoBreve Histórico

Entre 1898 e 1900, Ernst Rutherford e Paul Villard descobriram que a emissão radioativa pode ser de 3 tipos.

O Átomo e seu NúcleoO Átomo e seu Núcleo

Os QOs Quarksuarks

Interações Fundamentais da MatériaInterações Fundamentais da Matéria

Forças :

•Gravitacional

•Eletromagnética

•Nuclear fraca

•Nuclear forte

Aceleradores de PartículasAceleradores de Partículas

CERN , em Genebra (Suíça)

O anel externo tem um diâmetro de 6 km

Aceleradores de PartículasAceleradores de Partículas

FERMILAB, em Chicago(EUA)

O anel externo tem um diâmetro de

6,3 km

Aceleradores : como funcionamAceleradores : como funcionam

DetectoresDetectores

A Descoberta do Quark Top(1995)A Descoberta do Quark Top(1995)

O que é Radioatividade ?O que é Radioatividade ?

É o fenômeno em que um núcleo instável emite espontaneamente entidades (partículas, ondas), transformando-se em outro núcleo mais estável.

Outros ConceitosOutros Conceitos

A reação nuclear é denominada decomposição radioativa ou decaimento.

As entidades emitidas pelo núcleo são denominadas de radiações.

CaracterísticasCaracterísticas

O fenômeno da radioatividade é exclusivamente nuclear.

Ele não é afetado por nenhum fator, físico ou químico.

Tipos de RadiaçãoTipos de Radiação

A Radiação AlfaA Radiação Alfa

2 prótons

+

2 nêutrons

A Radiação BetaA Radiação Beta

1 elétron

A Radiação BetaA Radiação Beta

Hipótese de Fermi

A Radiação GamaA Radiação Gama

radiação eletromagnética

ESPECTRO

E L E T ROMAGN E T I CO

Poder de PenetraçãoPoder de Penetração

Poder de IonizaçãoPoder de Ionização

Radiações : resumoRadiações : resumo

Leis da RadioatividadeLeis da Radioatividade

1a Lei (Soddy)

2a Lei (Soddy, Fajans e Russel)

Medindo a RadioatividadeMedindo a Radioatividade

Contador de Geiger-Müller

A radiação entra no tubo e produz ionização das moléculas gasosas, gerando uma corrente elétrica, cuja intensidade é registrada.

Medindo a RadioatividadeMedindo a Radioatividade

Contador de Geiger-Müller

A Radioatividade do CotidianoA Radioatividade do Cotidiano

Alimentos: 25 mrem(*) por ano

(*) mrem = 1/1000 remrem é uma unidade de dose de radiação ionizante que produz o mesmo efeito biológico de uma unidade de dose de raios-X

A Radioatividade do CotidianoA Radioatividade do Cotidiano

Radiografia dentária: 20 mrem cada

Energia solar: 11 mrem por ano

A Radioatividade do CotidianoA Radioatividade do Cotidiano

Área num raio de 1 km de uma usina nuclear: 5 mrem por ano

Meia-vidaMeia-vida

Tempo necessário para que a atividade radioativa de uma amostra seja reduzida à metade da atividade inicial.

Meia-vidaMeia-vida

Tempo necessário para que a atividade radioativa de uma amostra seja reduzida à metade da atividade inicial.

Fissão NuclearFissão Nuclear

Fissão Nuclear: a Reação em CadeiaFissão Nuclear: a Reação em Cadeia

Fissão NuclearFissão Nuclear

n + 235U 141Ba + 92Kr + 3(4) n + ~200 MeV

Energia LiberadaEnergia Liberada

A fissão completa de 1kg de 235U libera aproximadamente 8 x 1013 joules, suficiente para ferver 270 milhões de litros de água.

O Lado BomO Lado Bom

Controle da Fissão nos ReatoresControle da Fissão nos Reatores

A reação acontece dentro de varetas que compõem o elemento combustível. Dentro dele há também barras de controle - feitas de material que absorve nêutrons, controlando o processo.Quando as barras "entram totalmente" no elemento combustível, o reator pára; quando saem, ele é ativado.

A Usina de Angra IA Usina de Angra I

O Lado RuimO Lado Ruim

Em Chernobyl, em 1986, reator explodiu durante operação de manutenção dos equipamentos da usina.

O Lado RuimO Lado Ruim

Bomba A- 1945

Fusão NuclearFusão Nuclear

Fusão NuclearFusão Nuclear

Energia LiberadaEnergia Liberada

A fusão completa de 1 kg de deutério na reação

2H + 2H 3H + n

libera aproximadamente 1014 joules.

O Lado BomO Lado Bom

O Sol é um grande reator de fusão nuclear

O Lado RuimO Lado Ruim

Bomba H - 1952

Irradiação e ContaminaçãoIrradiação e Contaminação

Irradiação é a exposição de um objeto ou um corpo à radiação, o que pode ocorrer à distância, sem necessidade de contato.

Irradiar não significa contaminar.

Irradiação e ContaminaçãoIrradiação e Contaminação

Contaminação, radioativa ou não, caracteriza-se pela presença indesejável de um material em local onde não deveria estar.No caso de materiais radioativos, a contaminação gera irradiações. Para descontaminar um local, retira-se o material contaminante.

IRRADIAÇÃO NÃO CONTAMINA, MAS CONTAMINAÇÃO IRRADIA.

Por que a radiação provoca danos Por que a radiação provoca danos biológicos?biológicos?

Quando exposta à radiação a molécula de água, presente no

líquido puro ou fazendo parte dos

tecidos vivos, absorve energia e

forma radicais livres.

Aplicações da RadioatividadeAplicações da Radioatividade

Alimentos Irradiados

Aplicações da RadioatividadeAplicações da Radioatividade

Radioterapia

Aplicações da RadioatividadeAplicações da Radioatividade

Um Grande ProblemaUm Grande Problema

O LIXO ATÔMICO

Séries Radioativas NaturaisSéries Radioativas Naturais