2

• Demonstrar os principais tipos de Reações que envolvem radioatividade;

• Explicar os principais tipos de radiação.

É a desintegração espontânea ou provocada da matériacom emissões de radiações como consequência de umaestabilidade nuclear

3

PRINCIPAIS PARTÍCULAS RADIOATIVAS

PARTÍCULA CARACTERÍSTICAS

ALFA ALTO PODER IONIZANTEBAIXO PODER DE PENETRAÇÃO

BETA MÉDIO PODER IONIZANTEMÉDIO PODER DE PENETRAÇÃO

GAMA BAIXO PODER IONIZANTEALTO PODER DE PENETRAÇÃO

4

g

b

a

FOLHA DE

PAPEL

2 mm de

CHUMBO

6 cm de

CHUMBO

gba <<

5

PRINCIPAIS PARTÍCULAS RADIOATIVAS

PARTÍCULA SÍMBOLO

PRÓTON 1P1

NÊUTRON 0n1

PRÓTIO 1P1

DEUTÉRIO 1H2

TRÍTIO

PÓSITRON

1H3

+10b

7

É a propriedade que os núcleos instáveis possuem de emitir

partículas e radiações eletromagnéticas, para se tornarem

estáveis

A radioatividade natural ocorre, geralmente,

com os átomos de números atômicos

maiores que 82

A reação que ocorre nestas condições, isto é,

alterando o núcleo do átomo chama-se

8

(a )

São partículas constituídas por

2 PRÓTONS e 2 NÊUTRONS (núcleos de hélio),

que são jogados, em alta velocidade,

para fora de um núcleo instável

As partículas alfa possuem

carga elétrica + 2, devido aos prótons,

e massa igual a 4

a2

4

tipos de emissões radioativas

9

Em 1911, Frederick Soddy enunciou a

1ª LEI DA RADIOATIVIDADE

“Quando um núcleo emite uma partícula alfa,

seu número atômico DIMINUI DE DUAS UNIDADES

e seu número de massa DIMINUI DE QUATRO UNIDADES”

U Th+2

4

90

235

92a

231

Observe que a equação nuclear mantém um balanço

de massas e de cargas elétricas nucleares

11

( b )

São constituídas por ELÉTRONS atirados,

em altíssima velocidade, para fora de um núcleo instável

– 1

0b

Como não existe elétron no núcleo, ele é formado a

partir de um nêutron de acordo com o esquema:

n1

e+p0

1

+1

0

– 1+ h 0

0

12

Soddy, Fajans, Russell enunciaram a

2ª LEI DA RADIOATIVIDADE

“Quando um núcleo emite uma partícula beta, seu número

atômico aumenta de uma unidade e seu número de massa

permanece inalterado”

Bi Po+– 1

0

84

210

83

210

b

Observe que a equação nuclear mantém um balanço de

massas e de cargas elétricas nucleares

13

As emissões gama são ondas

eletromagnéticas semelhantes à luz

( g )

0

0g

15

01) O núcleo atômico de alguns elementos é bastante instável e sofre processosradioativos para remover sua instabilidade. Sobre os três tipos de radiação , e, podemosdizer que:

Ao emitir radiação , um núcleo tem seu número de massa

aumentado.

0 0 a

1 1 Ao emitir radiação , um núcleo tem seu número de massa

inalterado.

b

2 2 A radiação é constituída por núcleos de átomos de hélioa

3Ao emitir radiação , um núcleo não sofre alteração em sua massa.

3 g

Ao emitir radiação , um núcleo tem seu número atômico aumentado

em uma unidade.

b4 4

16

02) Quando um átomo emite uma partícula “alfa” e, em seguida, duas

partículas beta, os átomos inicial e final:

a) Têm o mesmo número de massa.

b) São isótopos radioativos.

c) Não ocupam o mesmo lugar na tabela periódica.

d) Possuem números atômicos diferentes.

e) São isóbaros radioativos.

A = 4 + A’

Z = 2 – 2 + Z’

Z = Z’

Têm mesmo número atômico e diferentes

números de massa,

então, são ISÓTOPOS

AY X

Z2+ +

– 1

0ba

2

4

Z’

A’

17

03) Ao se desintegrar, o átomo Rn emite 3 partículas alfa e 4

partículas beta. O nº atômico e o nº de massa do átomo final

são, respectivamente:

86

222

a) 84 e 210.

b) 210 e 84.

c) 82 e 210.

d) 210 e 82.

e) 86 e 208.86 = 3 x 2 + 4 x (– 1) + Z

Z = 86 – 2

Z = 84

86 = 6 – 4 + Z

222 = 3 x 4 + 4 x 0 + A

222 = 12 + A

222 – 12 = A

A = 210

3222

Rn X86

4+ +– 1

0ba

2

4

Z

A

18

04) Na transformação 92U238 em 82Pb206, quantas partículas alfa e

quantas partículas beta foram emitidas por átomo de urânio

inicial?

a) 8 e 6.

b) 6 e 8.

c) 4 e 0.

d) 0 e 4.

e) 8 e 8.

238 = 4 x x + 206

4 x x = 238 – 206

4 x x = 32

x = 32 : 4

x = 8 partículas alfa

92 = 2 x 8 – y + 82

92 = 16 – y + 82

y = 98 – 92

y = 6 partículas beta

82

206x

238U Pb

92y+ +

– 1

0ba

24

19

05) Na família radioativa natural do tório, parte-se do tório, 90Th232,

e chega-se no 82Pb208. Os números de partículas alfa e beta

emitidas no processo são, respectivamente:

a) 1 e 1.

b) 4 e 6.

c) 6 e 4.

d) 12 e 16.

e) 16 e 12.

232 = 4 x x + 208

4 x x = 232 – 208

4 x x = 24

x = 24 : 4

x = 6 partículas alfa

90 = 2 x 6 – y + 82

90 = 12 – y + 82

y = 94 – 90

y = 4 partículas beta

82

208x

232Th Pb

90y+ +

– 1

0ba

24

20

g

b

a

FOLHA DE

PAPEL

2 mm de

CHUMBO

6 cm de

CHUMBO

gba <<

21

01) Relacione as radiações naturais alfa, beta e gama com suas

respectivas características:

1. alfa. 2. beta. 3. gama.

Possui alto poder de penetração, podendo causar danos irreparáveis ao ser humano.

3

2

3

1

São partículas leves, com carga elétrica negativa e massa desprezível

São ondas eletromagnéticas semelhantes aos raios X, não possuem carga elétrica nem massa.

São partículas pesadas de carga elétrica positiva que, ao incidirem sobre o corpo humano, causam apenas l eves queimaduras.

22

A sequência correta, de cima para baixo, é:

a) 1, 2, 3, 2.b) 2, 1, 2, 3.c) 1, 3, 1, 2.d) 3, 2, 3, 1.e) 3, 1, 2, 1.

23

24

ATIVIDADE COMPLEMENTAR

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1. O radioisótopo 27Co60, usado na terapia de câncer, desintegra-se com o

tempo de meia vida t= 2,7x106 minutos, para produzir 28Ni60. A velocidade de

desintegração de uma amostra contendo 27Co60 como único isótopo

radioativo é de 240 átomos.minuto-1.

a) Escrever a equação do processo nuclear que ocorre.

b) Sabendo-se que a constante de velocidade desintegração, ë, relaciona-se

com t através da equação t = 0,693/ë, calcular o número de átomos de 27Co60

presentes nessa amostra.

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2. Escrever as equações das reações nucleares:

a) rádio (Ra, Z=88, A=223) transmutando-se em radônio (Rn), pela emissão de uma

partícula alfa.

b) chumbo (Pb, Z=82, A=212) transmutando-se em bismuto (Bi) pela emissão de uma

partícula alfa.

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3. Uma das etapas do decaimento natural do plutônio envolve a passagem de rádio(Ra:Z=88, A=225) para actínio (Ac:Z=89, A=225). Este processo ocorre com tempo demeia-vida de 15 dias. Pede-se:

a) Escrever a reação nuclear balanceada para o processo de desintegração, fornecendo onome da partícula emitida. Os núcleos de rádio e actínio que participaram desta reaçãosão isótopos, isóbaros ou isótonos? Justificar.

b) Calcular tempo necessário para que uma massa inicial de 1 miligrama do núcleo derádio se reduza a 0,125 miligramas, por meio do processo de desintegração indicado.