RADIOATIVIDADERADIOATIVIDADEAna Carolina Bodião Ana Carolina Bodião

Definição de radioatividade Definição de radioatividade A Radioatividade é a emissão A Radioatividade é a emissão

espontânea de partículas e/ou ondas espontânea de partículas e/ou ondas eletromagnéticas de núcleos instáveis eletromagnéticas de núcleos instáveis de átomos, dando origem a outros de átomos, dando origem a outros núcleos, que podem ser estáveis ou núcleos, que podem ser estáveis ou ainda instáveis. Caso o núcleo formado ainda instáveis. Caso o núcleo formado seja ainda instável, ele continuará seja ainda instável, ele continuará emitindo partículas e/ou radiações até emitindo partículas e/ou radiações até se transformar num núcleo estável.se transformar num núcleo estável.

Exemplo: urânio–235, o césio–137, o Exemplo: urânio–235, o césio–137, o cobalto–60, o tório–232 cobalto–60, o tório–232

Como foi descobertaComo foi descoberta 1895- Rontgen descobriu os raios X.1895- Rontgen descobriu os raios X. 1896 – Bequerel foi encarregado de 1896 – Bequerel foi encarregado de

verificar a descoberta por Rontgen e verificar a descoberta por Rontgen e acabou descobrindo a radioatividade pela acabou descobrindo a radioatividade pela observação da fluorescência de alguns observação da fluorescência de alguns minerais.minerais.

1897- Thomson descobriu o elétron.1897- Thomson descobriu o elétron. 1898- Marie Curie descobriu o polônio e o 1898- Marie Curie descobriu o polônio e o

rádio devida sua intensa atividade.rádio devida sua intensa atividade. 1889, Rutherford identificou a natureza de 1889, Rutherford identificou a natureza de

dois tipos distintos de radiação: alfa e dois tipos distintos de radiação: alfa e beta. E Villard , a radiação gama.beta. E Villard , a radiação gama.

Como foi descobertaComo foi descoberta

1903- Lernard descreveu o átomo como 1903- Lernard descreveu o átomo como sendo constituído por 2 cargas, positivas e sendo constituído por 2 cargas, positivas e negativas, separadas pelo vazio.negativas, separadas pelo vazio.

1906- Rutheford descobriu os núcleos 1906- Rutheford descobriu os núcleos atômicos e as transmutações; que significa o atômicos e as transmutações; que significa o átomo de um elemento perder corpúsculos átomo de um elemento perder corpúsculos para tornar-se átomo de um outro elemento.para tornar-se átomo de um outro elemento.

A radioatividade ocorre porque as forças de ligações do núcleo são insuficientes para manter suas partículas perfeitamente ligadas.

Método de DetecçãoMétodo de Detecção

► Câmara de Wilson, que permite efetuar um traçadp Câmara de Wilson, que permite efetuar um traçadp da trajetória das partículas radioativas num gás da trajetória das partículas radioativas num gás saturado de vapor de água.saturado de vapor de água.

► Contador Geiger-Muller que determina o número de Contador Geiger-Muller que determina o número de partículas radioativas que atravessam certa região partículas radioativas que atravessam certa região do espaçodo espaço

► Câmaras de ionização que distinguem a passagem Câmaras de ionização que distinguem a passagem das partículas por meio de pulsos de carga elétrica das partículas por meio de pulsos de carga elétrica que produzem nos dispositivos de detecção.que produzem nos dispositivos de detecção.

DecaimentoDecaimento► É a desintegração de um núcleo através da emissão É a desintegração de um núcleo através da emissão

de energia em forma de partículas ou radiação. de energia em forma de partículas ou radiação. ► Se o núcleo de um determinado átomo for instável, Se o núcleo de um determinado átomo for instável,

ele tende a se transformar num outro mais estável.ele tende a se transformar num outro mais estável.► Decaimento Alfa: Decaimento Alfa: ocorre quando um núcleo ocorre quando um núcleo

instável emite uma partícula alfa transformando-se instável emite uma partícula alfa transformando-se num outro núcleo(Z´= Z-2 , A´=A-4 )num outro núcleo(Z´= Z-2 , A´=A-4 )

► Exemplo : Amerício decaindo num neptúnioExemplo : Amerício decaindo num neptúnio

2412419595Am ==> Am ==> 237237

9393Np + Np + 44He He 2+2+

Decaimento AlfaDecaimento Alfa► Ao perder 2 prótons o radionuclídeo X se Ao perder 2 prótons o radionuclídeo X se

transforma no radionuclídeo Y com número transforma no radionuclídeo Y com número atômico igual a (Y = X - 2)atômico igual a (Y = X - 2)

► partículas alfa é a menos penetrante dos partículas alfa é a menos penetrante dos três tipos de radiação; podendo ser três tipos de radiação; podendo ser bloqueada por uma folha de papel, porque bloqueada por uma folha de papel, porque perdem muita energia ao arrancar elétrons perdem muita energia ao arrancar elétrons na sua passagem.na sua passagem.

Decaimento Beta (ß)Decaimento Beta (ß) : : ► As partículas Beta são elétrons emitidos pelo núcleo As partículas Beta são elétrons emitidos pelo núcleo

de um átomo instável.de um átomo instável.► Em núcleos instáveis betaemissores, um nêutron Em núcleos instáveis betaemissores, um nêutron

pode se decompor em um próton, um elétron e um pode se decompor em um próton, um elétron e um antineutrino.antineutrino.

► Assim, ao emitir uma partícula Beta, o núcleo tem a Assim, ao emitir uma partícula Beta, o núcleo tem a diminuição de um nêutron e o aumento de um diminuição de um nêutron e o aumento de um próton;permanecendo assim o número de massa próton;permanecendo assim o número de massa constante.constante.

► 1913: A segunda lei da radioatividade :1913: A segunda lei da radioatividade :1X -----> beta(1e) + antineutrino + Y(com 1p a mais)1X -----> beta(1e) + antineutrino + Y(com 1p a mais)

Decaimento Beta (ß)Decaimento Beta (ß) : :► Ao ganhar 1 próton o radionuclídeo X se Ao ganhar 1 próton o radionuclídeo X se

transforma no radionuclídeo Y com número transforma no radionuclídeo Y com número atômico igual a (Y = X + 1)atômico igual a (Y = X + 1)

► As partículas Beta são capazes de penetrar As partículas Beta são capazes de penetrar cerca de um centímetro nos tecidos, cerca de um centímetro nos tecidos, ocasionando danos à pele, mas não aos ocasionando danos à pele, mas não aos órgãos internos, a não ser que sejam órgãos internos, a não ser que sejam ingeridas ou aspiradas. Têm alta ingeridas ou aspiradas. Têm alta velocidade, aproximadamente 270 000 velocidade, aproximadamente 270 000 km/s.km/s.

Decaimento GamaDecaimento Gama ► Formada por ondas eletromagnéticas; que são Formada por ondas eletromagnéticas; que são

emitidas por núcleos instáveis em seguida à emitidas por núcleos instáveis em seguida à emissão de uma partícula alfa ou beta;se os emissão de uma partícula alfa ou beta;se os nuclídeos descendentes estiverem excitados.nuclídeos descendentes estiverem excitados.

Exemplo:Decaimento do DisprósioExemplo:Decaimento do Disprósio  152152Dy* ----> Dy* ----> 152152Dy + raio gamaDy + raio gama

* A massa e o número atômico se preservam* A massa e o número atômico se preservam► No entanto, pode acontecer de, mesmo com a No entanto, pode acontecer de, mesmo com a

emissão, o núcleo resultante não eliminar toda a emissão, o núcleo resultante não eliminar toda a energia de que precisaria para se estabilizar. A energia de que precisaria para se estabilizar. A emissão de uma onda eletromagnética (radiação emissão de uma onda eletromagnética (radiação gama) ajuda um núcleo instável a se estabilizar.gama) ajuda um núcleo instável a se estabilizar.

DecaimentosDecaimentos► As radiações Alfa, Beta e As radiações Alfa, Beta e

Gama possuem diferentes Gama possuem diferentes poderes de penetração, isto poderes de penetração, isto é, diferentes capacidades é, diferentes capacidades para atravessar os para atravessar os materiais.materiais.

► Assim como os raios-X os Assim como os raios-X os raios gama são raios gama são extremamente penetrantes, extremamente penetrantes, sendo detido somente por sendo detido somente por uma parede de concreto ou uma parede de concreto ou metal (veja a figura a metal (veja a figura a seguir). Têm altíssima seguir). Têm altíssima velocidade que se igual à velocidade que se igual à velocidade da luz (300 000 velocidade da luz (300 000 km/s).km/s).

Meia-vida dos elementos Meia-vida dos elementos

Cada elemento radioativo se transmuta a uma Cada elemento radioativo se transmuta a uma velocidade que lhe é característica;liberando uma velocidade que lhe é característica;liberando uma certa energia.certa energia.

► Meia-vida é o tempo necessário para que a sua Meia-vida é o tempo necessário para que a sua atividade radioativa seja reduzida à metade da atividade radioativa seja reduzida à metade da atividade inicial.Após o primeiro período de meia-atividade inicial.Após o primeiro período de meia-vida, somente a metade dos átomos radioativos vida, somente a metade dos átomos radioativos originais permanecem radioativos.originais permanecem radioativos.

► No segundo período, somente 1/4 , e assim por No segundo período, somente 1/4 , e assim por diante. Alguns elementos possuem meia-vida de diante. Alguns elementos possuem meia-vida de frações de segundos. Outros, de bilhões de anos. frações de segundos. Outros, de bilhões de anos.

Radioisótopo( isótopo Radioisótopo( isótopo radioativo)radioativo)

► se caracteriza por apresentar um núcleo atômico se caracteriza por apresentar um núcleo atômico instável que emite energia quando se transforma instável que emite energia quando se transforma num isótopo mais estável.num isótopo mais estável.

► A energia liberada na transformação pode ser A energia liberada na transformação pode ser detectada por um contador Geiger, com uma película detectada por um contador Geiger, com uma película fotográfica ou com uma câmera de ionização.fotográfica ou com uma câmera de ionização.

► Os isótopos radioativos tem aplicações em medicina Os isótopos radioativos tem aplicações em medicina e, em outras áreas, como na datação e, em outras áreas, como na datação radiométrica. Por exemplo, o isótopo radioativo tálio radiométrica. Por exemplo, o isótopo radioativo tálio pode identificar vasos sanguineos bloqueados em pode identificar vasos sanguineos bloqueados em pacientes sem provocar algum tipo de dano. O pacientes sem provocar algum tipo de dano. O carbono-14 pode ser utilizado na datação de fósseis.carbono-14 pode ser utilizado na datação de fósseis.

► Um radioisótopo pode ser natural ou sintético.Um radioisótopo pode ser natural ou sintético.

Radioisótopo Sintético e Radioisótopo Sintético e Natural:Natural:

► Natural:Natural:► se formaram na mesma época da criação da Terrase formaram na mesma época da criação da Terra► Exemplo : isotópo 238/92UExemplo : isotópo 238/92U► Sintético:Sintético:► podem ser criados mediante reações nucleares. podem ser criados mediante reações nucleares. ► Exemplo: isótopo tecnécio-99 metaestável, Exemplo: isótopo tecnécio-99 metaestável,

99mTc, que se obtem por desintegração beta do 99mTc, que se obtem por desintegração beta do 99Mo.99Mo.

Aplicações da RadioatividadeAplicações da Radioatividade► Hoje ela é usada em diversos campos da Hoje ela é usada em diversos campos da

atividade humana(medicina, atividade humana(medicina, arqueologia,agricultura, indústria).arqueologia,agricultura, indústria).

► O rádio que é um elemento resultante do O rádio que é um elemento resultante do decaimento do urânio; é utilizado na decaimento do urânio; é utilizado na radioterapia.radioterapia.

► Rádio: agente destrutor de tumores cancerosos, Rádio: agente destrutor de tumores cancerosos, mas a longa exposição a tal elemento radioativo mas a longa exposição a tal elemento radioativo pode ser fatal.pode ser fatal.

► Através da análise da meia vida de tais Através da análise da meia vida de tais elementos radioativos, pode-se prever a idade elementos radioativos, pode-se prever a idade da Terra.da Terra.

AplicaçõesAplicações

► Fontes energéticas.Fontes energéticas.► Graças a radioatividade que o homem descobriu a Graças a radioatividade que o homem descobriu a

energia nuclear, que possibilitará futuramente energia nuclear, que possibilitará futuramente substituir os combustíveis convencionais.substituir os combustíveis convencionais.

► Possibilitou a construção da bomba atômica.Possibilitou a construção da bomba atômica.► Destruições mortaisDestruições mortais► Acidente de Chernoby- Rússia ; 1989lAcidente de Chernoby- Rússia ; 1989l► Acidente de GoiâniaAcidente de Goiânia► Acidente de Chelyabinsk-Rússia; 1957Acidente de Chelyabinsk-Rússia; 1957► Three Mile Island- EUA; 1979Three Mile Island- EUA; 1979

AplicaçõesAplicações► Contaminação por um composto radioativo é Contaminação por um composto radioativo é

um processo químico de :um processo químico de :► * difusão desse composto no ar;* difusão desse composto no ar;► *dissolução na água;*dissolução na água;► *Reação com outro composto ou substância;*Reação com outro composto ou substância;► * entrada no corpo humano ou em outro tecido.* entrada no corpo humano ou em outro tecido.► Estamos expostos sempre à radioatividade; Estamos expostos sempre à radioatividade;

87% que recebemos tem origem natural, o 87% que recebemos tem origem natural, o restante provêm de tratamento médico, por restante provêm de tratamento médico, por exemplo, raio-X.exemplo, raio-X.

Bibliografia e referências Bibliografia e referências bibliográficasbibliográficas

► ATINKS, Peter; LORETTA, Jones. Princípios de Química: Questionando a vida moderna e o meio ambiente. Porto Alegre, Bookman, 2001.

► OKUNO, Emico. Radiação: efeitos, riscos e benefícios. São Paulo, Harbra,1988.

► http://www.if.ufrgs.br/cref/radio► TIPLER, P. Física Moderna. Editora Ltc , terceira edição.