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RAIOS X,
RADIOATIVIDADE E
A QUÍMICA DO CARBONO - 14
PIBID – QUÍMICA
Ana Claudia
Ellen Paula
João Escavassini
Liz Mariela
Matheus Marques
Nayara Mendes
Sumário
Os elétrons emitem radiações
A descoberta do cientista
Wilhelm Roentgen
Como são produzidos os raios-X
Utilização dos raios-X
Uma descoberta revolucionaria
O casal Curie
A radioatividade é um
fenômeno natural!
Emissões radioativas
Aplicações inadequadas da
radioatividade
Fissão Nuclear
Projeto Manhattan
Acidentes Nucleares
Efeitos da radiação
Quimioterapia
Radioterapia
CARBONO-14
A técnica de datação através
do carbono-14
Willard Frank Libby
O carbono-14 na Biosfera
O ciclo do carbono-14
Os elétrons emitem radiações
O fato fundamental do modelo de Bohr, a quantização,
implica na absorção ou emissão de energia pelos elétrons.
A descoberta do cientista
Wilhelm Roentgen
No século XIX, a descoberta
das descargas elétricas em gases
rarefeitos levou à observação de
que os gases iluminavam-se com
cores variadas.
Como são produzidos os raios-X
Mas não é só luz que pode ser produzida pelos „saltos‟
dos elétrons. Se um feixe de elétrons acelerado por um
intenso campo elétrico incidir sobre átomos de metais
pesados (multieletrônicos), a decorrente excitação pode dar
origem aos raios X.
Utilização dos raios-X
Além dos inúmeros benefícios
para a área médica, os raios X foram
incorporados ao cotidiano em
diversas aplicações.
Uma outra descoberta revolucionaria asconcepções sobre a natureza da matéria: aradioatividade.
Uma descoberta revolucionária
O casal Curie
Pierre e Marie Curie entram em cena
nos eventos que modificaram o panorama
da ciência na última virada do século XIX.
Primeiro, pesquisaram os „raios de
Becquerel‟ em outros elementos além do
urânio, descobrindo então o polônio e o
rádio.
Juntamente com Henri Becquerel, o
casal Curie recebeu o Prêmio Nobel de
Física em 1902.
Casal Curie
A Radioatividade é um
fenômeno naturalRadioatividade é a emissão espontânea de
radiações de núcleos instáveis de átomos.
Emissões radioativas
Ernest Rutherford: partículas alfa (α), beta (β) e raios
gama(γ)
Para muitos, a radioatividade apresentava
propriedades terapêuticas.
A ingestão de soluções radioativas era prescrita
por médicos para o rejuvenescimento, a cura
do câncer de estômago e até o tratamento de
doenças mentais.
Aplicações “Inadequadas” da Radioatividade
Aplicações Inadequadas da Radioatividade
Aplicações Inadequadas da Radioatividade
Fissão Nuclear
Na década de 1930, Otto Hahn, Fritz Strassmann e
Lise Meitner, estudando a produção de elementos
mais pesados que o urânio, realizaram
experimentos de bombardeio com nêutrons.
Obtiveram elementos de massa menor em um
processo denominado fissão nuclear.
n + 92U235
36Kr91 + 56Ba142 + 3n
Reator nuclear
A equação a seguir representa a emissão de radiação
alfa por átomos de urânio-238 (238U).
92U238
90Th234 + 42 α
Observe que a soma dos números de massa é igual
nos dois membros da equação.
Número de massa (A): 238 = 234 + 4
Radiação do Urânio
Projeto Manhattan Surgiu nos Estados Unidos em 1941 e tinha por
objetivo a construção e o desenvolvimento de
armas nucleares.
Em 1942, iniciou-se a "Era Atômica", com a
operação do primeiro reator nuclear.
Já em 1945, as explosões de duas bombas
atômicas levaram à rendição do Japão e ao final
da Segunda Guerra Mundial.
Acidentes Nucleares
Em 1986, em Chernobyl, o descontrole da reação
provocou um incêndio e a consequente liberação de
material radioativo.
Em 1987, ocorreu o acidente radiológico de Goiânia
(GO). Dois catadores de lixo encontraram uma
cápsula contendo o isótopo de césio-137
abandonada em um hospital desativado.
No ano de 2012, em Duque
de Caxias no Rio de
Janeiro, foi roubado um
carro, onde no porta-malas
estava um equipamento
industrial radioativo.
O equipamento era um
cilindro com uma pastilha
de Selênio-75.
Acidentes Nucleares
Acidentes Nucleares
No Japão em 12 de março de 2011, um
terremoto de 9 pontos da Escala Richter causou
estragos na usina nuclear Daiichi, em Fukushima.
Os elementos radioativos emitidos foram: Césio-
137 e 134, Iodo-131 e Plutônio.
Efeitos da radiação
Aplicações da radioatividade A energia nuclear encontra-se presente em nosso
cotidiano. O maior exemplo é o aumento na
quantidade de energia elétrica gerada a partir de
reatores nucleares.
Na medicina, é bastante utilizada em exames e no
tratamento de doenças. Ex: radiografia,
tomografia e radioterapia.
Em química: técnicas que visam a determinação
de radioisótopos com segurança no laboratório.
Quimioterapia
A quimioterapia é o método que
utiliza compostos químicos, chamados
quimioterápicos, no tratamento de
doenças causadas por agentes
biológicos.
Os agentes utilizados na quimio
afetam tanto as células normais como
as neoplásicas.
Porém, eles acarretam maior dano às
células malignas do que às dos tecidos
normais devido às diferenças
quantitativas entre os processos
metabólicos dessas duas populações
celulares.
Compostos usados na
quimioterapia O médico persa Muhammad, mais conhecido por
Rhazes, foi o pioneiro na utilização de produtos
químicos para fins medicinais.
Dentre eles: ácido sulfúrico, cobre,mercúrio,
sais de arsênico, sal amoníaco, ouro, argila,
coral, pérola, alcatrão, betume e álcool.
Mas foi só no século XX,
acidentalmente, que se obteve a
primeira substância quimioterápica
o gás mostarda, ou iperita.
Compostos usados na quimioterapia Outro composto utilizado no tratamento do
câncer é a Cisplatina, que se liga ao DNA,induzindo alterações estruturais, inibindo atranscrição e replicação das célulascancerígenas.
Radioterapia A radioterapia é um método capaz de destruir células
tumorais, empregando feixe de radiações ionizantes.Uma dose pré-calculada de radiação é aplicada, em umdeterminado tempo, a um volume de tecido queengloba o tumor.
Há aparelhos que geram radiação a partir da energia
elétrica, liberando raios X e elétrons, ou a partir de
fontes de isótopo radioativo como por exemplo,
pastilhas de cobalto, as quais geram raios gama.
Radioterapia
Admite-se que as células cancerígenas são
destruídas por conseqüência de intensas
radiações.
Células normais são mais tolerantes a
intensas doses de radiação.
Carbono-14
Em 1947, o químico Willard Libby fez uma
descoberta a partir de seus estudos que mudaria
a história da Arqueologia, seria possível decifrar
a idade de fósseis antigos.
Mas para entender como isso
funciona, precisamos aprender a
diferença entre o C-14 e o C-12.
Carbono 12 e Carbono 14
Carbono 12 é aquele encontrado na composição do
diamante, da grafite, do aço, ou seja, de substâncias
inorgânicas.
Já o Carbono 14 está presente em tecidos
vivos (de animais, plantas, e do homem).
É um isótopo radioativo instável, que decai
a um ritmo lento a partir da morte de um
organismo vivo.
O Carbono 14 recebe esta denominação porque
apresenta massa atômica 14.
Esta forma apresenta dois nêutrons a mais no seu
núcleo que seu isótopo estável, o carbono 12.
Carbono 12 e Carbono 14
Técnica de datação através do
Carbono-14 Em 1998, o chamado “Sudário de Turim”,
supostamente o santo sudário, foi analisado
através da técnica de datação com o Carbono-14.
A quantidade de carbono 14 dos tecidos orgânicos
mortos diminui a um ritmo constante com o passar
do tempo.
Os resultados mostraram
que o linho utilizado na
confecção do sudário
cresceu entre os anos 1260 e
1390.
O carbono-14 na biosfera
Através da fotossíntese, as plantas absorvem o
carbono-14 presente na atmosfera (CO2),
convertendo-o em compostos orgânicos,
incorporando-o assim a tecidos vivos.
O ciclo do carbono-14
À medida que a planta cresce, mais aumenta
a quantidade de carbono-14 por ela
incorporada, até que se estabeleça um
equilíbrio.
O tempo de meia-vida do carbono-14 é de
“apenas” 5730 anos.
Referências Bibliográficas
http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc16/v16_A03.pdf
http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc02/historia.pdf
http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc19/a08.pdf
http://web.ccead.puc-
rio.br/condigital/video/a%20quimica%20do%20fazer/radiacoes/car
bono14/video%20para%20web/video.html
http://web.ccead.puc-
rio.br/condigital/mvsl/Sala%20de%20Leitura/conteudos/SL_radiac
oes_riscos_e_beneficios.pdf
http://web.ccead.puc-
rio.br/condigital/mvsl/linha%20tempo/Marie_Curie/pdf_LT/LT_ma
rie_curie.pdf