Radioactividade Ambiental
Área Projecto 2007/08 12º A
Grupo 2: Diogo Sousa nº 1 João Grilo nº 5 Rui Gustavo nº 16 Sara Cruz nº 17 Tiago Cancela nº19
Agradecimentos
Sociedade Portuguesa de Física e ao Departamento de Física da Universidade de Coimbra;
Professor Doutor Décio Ruivo Martins;
Professor Doutor Paulo Mendes;
Conselho de Administração do Instituto Português de Oncologia Francisco Gentil, em particular às Doutoras Maria do Carmo Lopes, Ana Roda e Catarina;
Professora Coordenadora do Projecto, Dra. Maria da Guia Pereira;
Professora de Física 12ºA, Dra. Maria Conceição Sousa;
Conselho Executivo da Escola Secundária Quinta das Flores.
Elementos do Grupo
Tiago Tiago CancelaCancela
Diogo Diogo FerreiraFerreira Sara Sara
CruzCruz
João João GriloGrilo
Rui Rui GustavoGustavo
Logótipo e Memória Descritiva
Trifólio, símbolo da radioactividade;
Planeta Terra;
Mãos humanas;
Raios luminosos.
Introdução – O Tema
Proposta de parceria entre o departamento de física e a escola;
Ponto de interesse comum: Física;
Problema da actualidade;
Informar quem frequenta a escola sobre os vários aspectos que envolvem a radioactividade.
Trabalho Teórico:
Texto em suporte de papel.
Trabalho Prático:
Medições e análise de dados no IPOFG;
Planta escolar com os níveis de radioactividade.
Componente Teórica
Na parte teórica pretendemos:Esclarecer as dúvidas
Estimular a aprendizagem relativa à radioactividade na comunidade escolar
Alertar para os perigos e cuidados a ter com a exposição à radiação.
Descoberta e HistóriaHenri Becquerel (1852-1908)
Casal Curie
A Radioactividade não é um fenómeno recente
A sua descoberta é atribuída a Henri Becquerel em 1896
Um Sal de Urânio e Potássio emitia radiação invisível que escurecia uma
placa fotográfica
Descoberta dos Raios X por Roentgen em 1895
Nobel da Física 1903 – Becquerel e Pierre e Marie Curie
Descoberta e História
Transparência de metais desde que as placas sejam finas.
À medida que a espessura aumenta todos os materiais se tornam menos transparentes
Possibilidade de ver a sombra dos ossos sobre a sombra mais ténue dos contornos das mãos
Conclusões das experiências realizadas por Roentgen:
Wilhelm Konrad Roentgen (1845-
1923)
O que pretendemos esclarecer?
O que é a radioactividade?
Quais os tipos de radioactividade?
Qual a origem da radioactividade?
Quais os perigos adjacentes?
Quais as vantagens da radioactividade?
O que é a radioactividade?
Exemplo: O Urânio possui, inicialmente, 92 protões. Contudo através de decaimentos sucessivos, diminui este número até terminar em chumbo (82 protões), libertando radioactividade para o ambiente.
O fenómeno radioactivo consiste na transformação de um núcleo atómico noutro
Neste processo há libertação de partículas ou de radiação electromagnética
Origem da Radioactividade“A Radioactividade é um processo natural reproduzido pelo Homem.”
Origem Natural
Terrestre Cósmica
Origem Artificial
Antrópica
Tipos de Radioactividade
Existem três tipos de partículas/radiação emitidos aquando do decaimento do núcleo:
– Radiação alfa– Radiação beta– Radiação gama
Tipo O que é?Penetração
na peleAlcance
no arBarrado
por
Alfa
Partícula composta de dois
protões e dois neutrões.
0.0033 cmAlguns
centímetrosFolha de
papel
BetaElectrões com
alta energia0,5 cm
Dezenas de centímetros
Folha de alumínio (mm de espessura)
Gama
Radiação electromagnética (fotões) de alta
energia
9,91 cm * Ilimitado
Paredes de concreto
(espessura superior a 1
m)
* Para raios gama não se pode definir um “penetração” pois eles penetram indefinidamente. Este valor indica o espaço necessário para atenuar metade da radiação.
Radiação Alfa
Radiação Alfa:
É constituída por dois neutrões e dois protões (núcleo de hélio);
Tem, portanto, carga positiva;
É bastante ionizante;
Tem baixa velocidade comparada com a da luz (cerca de 20 00 km/s);
Ocorre vulgarmente em núcleos pesados.
Radiação Beta
Radiação Beta: - é constituída por electrões resultantes da transformação de neutrões em protões ou de protões em neutrões;
Partícula Beta Negativa
Partícula Beta Positiva
É capaz de penetrar um centímetro nos tecidos;
Tem alta velocidade, aproximadamente 270 000 km/s.
Radiação Gama
Radiação Gama:
Ondas electromagnéticas;
Tipo de radiação mais perigosa: pode chegar a alterar o código genético;
Extremamente penetrantes;
Velocidade da luz (cerca de 300 000 km/s);
Perigos
Ionização das moléculas reações químicas anormais
destruição das células
Os efeitos da radioactividade podem manifestar-se tanto a nível somático como a nível genético.
Perigos
Órgãos que podem ser afectados:
• Cérebro• Olhos• Boca• Estômago• Intestino• Ovários• Testículos• Medula Óssea• Vasos Sanguíneos • Fetos
Desastre de Chernobyl
Em 26 de Abril de 1986 - explosão num reactor da central de ChernobylLibertou-se nuvem radioactivaONU - quatro mil mortos; Greenpeace - cerca de cem mil; Os sobreviventes enfrentam graves doenças, (a mais frequente é o cancro da tiróide)
Aplicações
Hoje em dia, a radioactividade tem inúmeras aplicações:
Radioterapia;
Arqueologia; Transmutação;
Energia Nuclear;
Bomba atómica.
Radioterapia
Especialidade médica que se ocupa do tratamento oncológico utilizando radiação – rádio.
Teleterapia: utiliza uma fonte externa de radiação com isótopos radioactivos ou aceleradores lineares. Branquiterapia: tratamento através de isótopos radioactivos inseridos dentro do corpo do paciente onde será liberada a radiação ionizante.
Arqueologia
Calculo da idade de objectos através do período de meia vida
TransmutaçõesConversão de um elemento químico em outro, geralmente através da incidência de partículas alfa.
Exemplos: carbono em azoto; cobre em níquel; árgon em potássio; chumbo em ouro.
Energia NuclearDecorre da desintegração
provocada de átomos de urânio e plutónio
Bomba Atómica
Arma mais mortífera que o homem já conheceu está estritamente ligada à radioactividade
Componente Prática
Na parte prática pretendemos:
– Confirmar, por medição, que os níveis radioactivos no ambiente são saudáveis
– Verificar que as técnicas utilizadas no IPOFG garantem a segurança dos que as operam
Material utilizado
Cedido pela SPF
• Detector de Geiger Müller
• Antena GPS • Programas
Informáticos:- “RAD” - “GPS Info”
Planta radioactiva da Escola
As medições foram feitas dentro dos blocos da escola, no pavilhão, na portaria, no conselho executivo, no bar, na cantina e nos espaços ao ar livre.
Planta vertical do Bloco D
Níves de radiação:
• 2º Andar
• 1º Andar
• R/C
Conclusões – Medições escolares
Dentro dos blocos os níveis radioactivos apresentam valores mais altos, na ordem de 50 / 60 cps
Quanto mais alto estivermos, menos partículas radioactivas existem, devido à rarefação do ar e à distância das possíveis fontes radioactivas naturais, as rochas existentes no solo ou subsolo.
O local com maior valor registado é a Biblioteca.
O local com menor valor registado é a parte exterior do pavilhão
O local fechado com menor valor registado é o Bar.
Colaboração com IPOFG
• Projecto:
Entrar em contacto com as técnicas médicas que envolvem a radioactividade
Verificar se são cumpridas as normas de segurança
Protecção de trabalhadores e doentes.
Departamento de Física Médica
• Definimos duas fases de trabalho:
Uma palestra onde nos introduziram o conceito de radioactividade e radioprotecção; destacar alguns espaços e departamentos de maior interesse no IPO; esclarecer acerca dos cuidados com as fontes
Registos de valores de radiação no interior do IPO e junto a fontes existentes.
Relatório medições IPO
Medições junto a aceleradores lineares:
Acelerador
Medidor
Siemens Oncor1 (2006)
Alta energia
Varian Clinac 600C (1996)
Baixa energia
Detector deGeiger dogrupo
80 cps 120 cps
Medidor doIPOFG
0.4 μSv 1.4 μSv
Medições junto a fontes radioactivas:
Fonte
Medidor
Doente a quem foiadministrada
uma doseradioactiva
elevada
Fonte de Césio Cs137
Actividade da fonte (nºde decaementos porsegundo): 78.09 μCi
Detector deGeigerdogrupo
404 cps
Em contacto – 75000 cps (aprox)
A 50 cm – 50000 cps (aprox)
A 1m – 200 cps
Medidor doIPOFG
2.6 μSv 76 μSv
Valor acumulado pelo dosímetro individual durante a visita = 0 μSv
Conclusões medições IPOFGOs níveis de radioactividade registados junto
aos aceleradores encontram-se confortavelmente dentro dos valores normais
Os técnicos que operam os aceleradores estão sujeitos a níveis radioactivos que não são elevados, podendo ser considerados “saudáveis”.
Conclusões medições IPOFG
O acelerador Clinac 600C (Varian) montado em 1996, tem um menor isolamento que o seu congénere, mais recente, Oncor (Siemens), montado em 2006, sem no entanto comprometer o nível de radiação a que sujeita os funcionários.Todas as pessoas que contactam com locais onde existem fontes de radioactividade possuem um dosímetro individual que não ultrapassa em nenhum caso o limite de dose para funcionários por ano. O nosso grupo, apesar de ter estado em locais com fontes radioactivas, não esteve sujeito a sequer 1μSv, sendo o limite por ano para o público de 1mSv.Os locais onde se encontram radicadas estas fontes, estão devidamente isolados.Só entram em locais onde existem fontes não isoladas quem transportar um dosímetro individual para controlo da radiação a que esteve sujeito.Todas as salas com actividade radioactiva estão devidamente assinaladas e controladas.
Considerações finais
Com a elaboração deste projecto ao longo do ano lectivo desenvolvemos competências a diversos níveis:
– Nível social– Nível teórico
Balanço do projecto para o grupo positivo
"Eu não sei com que armas a 3ª Guerra Mundial será travada, mas a 4ª Guerra Mundial será com paus e pedras.”
Albert Einstein (1879 – 1955)
BibliografiaInternet:
‐ pt.wikipedia.org/wiki/Radioatividade‐ www.brasilescola.com/quimica/radioatividade.‐ atomico.no.sapo.pt/‐ www.coladaweb.com/diversos/radioatividade.htm‐ www.geocities.com/gafmelo‐ www.katatudo.com.br/hotsites/aplicacoes-da-radioatividade.html
- 25k
Apresentações:‐ SPF_radioactividade, fornecida pelo Professor Doutor Paulo
Mendes‐ Fundamentos da radioactividade, pela Dra. Maria do Carmo
Lopes‐ Radioprotecção, pelas Dra. Ana Roda e Dra. Catarina‐ Radioactividade Ambiental – Grupo II
Livros:‐ 12F – Física 12º Ano – Graça Ventura, Manuel Fiolhais, Carlos
Fiolhais, José António Paixão‐ Lexicoteca Portuguesa Porto Editora