A humanidade rememora com tristeza essa triste página da nossa história. Esses trágicos eventos nos mostram o uso indevido dos conhecimentos científicos e os drásticos efeitos da radioatividade.

70 Anos dos bombardeios atômicos de Hiroshima e

Nagasaki

A Bomba

Dados

• Intensidade de 16 quilotons (TNT)• Altura de 600m • Atingiu 16km de altura após explosão• Matou 80 mil imediatamente• No ano seguinte subiu para 140 mil

Se fosse em Brasília

Radiação é Energia em movimento. Ela pode ser transportada por partículas, como é o caso das radiações alfas e betas ou por ondas (mecânicas ou eletromagnéticas) como os Raios X, Raios Gama ou mesmo o Ultrassom.

Já Radioatividade é um fenômeno em que ocorre a emissão de radiação do interior do núcleo de certos átomos. Esses átomos são chamados de radioativos.

Você sabe a diferença entre Radiação e Radioatividade?

• Radioatividade:

• A radioatividade foi descoberta no século XIX. Até esse momento predominava a ideia de que os átomos eram as menores partículas da matéria. Com a descoberta da radiação, os cientistas constataram a existência de partículas ainda menores que o átomo, tais como: próton, nêutron, elétron.

• Radioatividade - Classificação:

• Radioatividade natural ou espontânea: é a que se manifesta nos elementos radioativos e nos isótopos que se encontram na natureza.

A radioatividade natural ocorre, geralmente, com os átomos de números atômicos maiores que 82

• Radioatividade artificial ou induzida: é aquela produzida por transformações nucleares artificiais.

• Radioatividade:

Classificação das radiações:

Dois grandes grupos:

Radiação ionizante Radiação não

ionizante

Diferença: Energia

Radiação Ionizante:São radiações que possuem energia

suficiente para Arrancar elétrons de um átomo.

• Partículas carregadas: Alfa, Beta, Prótons, Elétrons

• Partículas não carregadas: Nêutrons

• Ondas eletromagnéticas: Gama, Raios X

• Radiação Não Ionizante

• Não possuem energia suficiente para arrancar elétrons de um átomo

• Podem quebrar moléculas e ligações químicas

• Ultravioleta, Infravermelho, Radiofreqüência, Laser, Microondas, Luz visível

• Instabilidade Nuclear

• Número “inadequado” de nêutrons

• Desbalanço de energia interna do núcleo

• Busca do estado de menor energia

• Emissão de energia - radiação

• Partículas e/ou ondas eletromagnéticas.

• Tipos de Fontes

• Equipamentos emissores de radiação ionizante: → Fornecer energia para o funcionamento

• Materiais Radioativos:→ Naturais ou produzidos artificialmente → Emitem radiação continuamente.

• Histórico

• 1895 - Wilhelm Conrad Röentgen descobre os Raios X

• 1896 - Henry Becquerel (francês) – estudo de sais de urânio

• 1902 - Marie e Pierre Curie descobrem o Rádio.

• Em 1903 Marie, Pierre e Becquerel dividiram o Nobel de Física

• Em 1911 Marie recebeu sozinha o Nobel de Química pela descoberta do Polônio.

• Experiências de Rutherford

• Tipos e Características das Radiações

• RADIAÇÃO BETA ()

• Denominação dada ao elétron emitido pelo núcleo do átomo - partícula leve

• Possui uma carga negativa

• Perde energia para o meio rapidamente - alcance médio (até alguns metros no ar)

• Pequeno poder de ionização - produção de pequena densidade de ionizações.

• Radiação Alfa ()

• Partículas com dois prótons e dois nêutrons - partícula pesada

• Possui duas cargas positivas

• Perde energia para o meio muito rapidamente - alcance pequeno (alguns centímetros no ar)

• Alto poder de ionização - produção de grande densidade de ionizações.

• Radiação de Nêutrons

• Partícula pesada

• Não possui carga

• Perde energia para o meio de forma muito variável - extremamente dependente da energia

• Produção de ionizações igualmente variável

• Radiação Gama ()

• Ondas Eletromagnéticas emitidas do núcleo de átomos em estado excitado de energia

• Não possui carga

• Perde energia para o meio de forma muito lenta - grande alcance (centímetros de concreto)

• Pequeno poder de ionização

Fissão Nuclear

Fusão Nuclear

• Relação entre Energia e Alcance

• Todo tipo de radiação ionizante, seja partícula ou onda eletromagnética, perde energia nas interações com a matéria

• Quanto maior a energia da radiação, mais interações é capaz de produzir, portanto maior o percurso até ser totalmente freada, ou seja, maior o alcance

• 1º lEI DA Radioatividade• Observe que a equação nuclear mantém um balanço

de massas e de cargas elétricas nucleares

U Th+2

4

90

235

92

231

• Decaimento Beta• Como não existe elétron no núcleo, ele é formado a

partir de um nêutron de acordo com o esquema:

nêutron próton + elétron + neutrino

• O próton permanece no núcleo; o elétron e o neutrino são atirados para fora do núcleo

n1 e+p01

+10

– 1+ h

00

• 2º 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 Po84

210

83

210

– 1 0+

• A emissão de um pósitron é o contrário desta. Um núcleo instável por ter um excesso de prótons, converte um próton num nêutron que fica no núcleo, sendo emitidos um pósitron e um neutrino.

• Emissão Gama ()

• A emissão gama (γ) resulta de uma libertação de energia em excesso pelo núcleo de um átomo sob a forma de radiação eletromagnética.

• O decaimento gama está associado a outros decaimentos como o α ou o β se núcleo resultante dos processos ocorridos ainda se encontra com excesso de energia e procura estabilizar-se.

• Famílias ou Séries Radioativas

• É o conjunto de elementos que têm origem na emissão de partículas alfa e beta, resultando, como elemento final, um isótopo estável do chumbo.

Th90

232

Ra88

228

Ac89

228Th90

228

Ra88

224

Rn86

220

Po84

216

Pb82

212

Bi83

212Po84

212

Pb82

208

78

80

82

84

86

88

90

92

Np93

237

Pa91

233

U92

233

Th90

229

Ra88

225

Ac89

225

Fr87

221

At85

217

Bi83

213

Po84

213

Pb82

209

Bi83

209

94

80

82

84

86

88

90

92

78

80

82

84

86

88

90

92

U92

238

Th90

234

Pa91

234U

92234

Th90

230

Ra88

226

Rn86

222

Po84

218

At85

218

Bi83

214

Po84

214

Pb82

210

Pa83

210

Po84

210

Pb82

206

• Período de Semidesintegração ou Meia Vida (p)

• É o tempo necessário para que a quantidade de uma amostra radioativa seja reduzida à metade

• O tempo de meia vida é uma característica de cada isótopo radioativo e não depende da quantidade inicial do isótopo nem de fatores como pressão e temperatura.

mo mom = x

P

2

P

mo4

P

mo8

P ...mo16

mo

2

t = x . P

Uma substância radioativa tem meia-vida de 8h. Partindo de 100 g do material radioativo, que massa da substância restará após 32 h?

100g8 h

50g8 h

25g8 h

12,5g8 h

6,25g

m = 100

24

=16

100 = 6,25g

• Meia vida física dos principais radioisótopos utilizados em pesquisa:

P-32 14,8 dias

S-35 87,0 dias

C-14 5700 anos

H-3 12 anos

I-125 60 dias

Ca-45 165 dias

Cr-51 27,8 dias

Curiosidade: O Urânio-238 apresenta meia-vida de aproximadamente 5.000.000.000 anos que é a idade prevista da Terra.

Radioproteção

• A radiação perde energia para o meio provocando ionizações

• Os átomos ionizados podem gerar:

Alterações moleculares

Danos em órgãos ou tecidos

Manifestação de efeitos biológicos

• Possibilidades da radiação incidindo em uma célula:• Passar sem interagir • Atingir uma molécula:

• Não produzir dano • Produzir dano.

Atingir uma molécula:- Produzir dano:

• Reversível • Irreversível

• morte celular • reprodução - perpetuação do dano

Aplicações da radioatividadeDIAGNÓSTICO DE DOENÇAS:

131I : Tireóide.32P : Tumores dos olhos e câncer de pele.

197Hg : Tumores cerebrais.24Na : Obstruções do sistema circulatório.

TRATAMENTO DE DOENÇAS:

60Co : câncer.

131I : câncer na tireóide.

Por meio da irradiação, carnes e frutas podem ser esterilizados (ficando livres de fungos e bactérias) ou ser conservados por um tempo mais prolongado

Métodos mais comuns de datação são os baseados nas seguintes desintegrações:

238 U 206 Pbpara : usado na datação de rochas.40 K 40 Arpara : usado na datação de rochas.

14C 14 Npara : usado na datação de fósseis.

Fonte de Energia:

EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES

Alguns médicos que haviam radiografado seus próprios crânios notaram uma queda acentuada de cabelo;Em 1896, observava-se que a exposição a um campo de radiação causava avermelhamento da pele, inchaço dos tecidos devido ao acúmulo de fluídos e perda de pêlos;Em fins de 1896, já havia muitas reportagens sobre o aparecimento de queimaduras na pele exposta aos raios X, criando polêmica;Buscando esclarecimentos, Elihu Thomson expôs seu dedo mínimo esquerdo durante meia hora por dia, a um feixe direto de raios X ( 3 cm). Em uma semana começou a sentir dores e notou uma inflamação com formação de bolhas no dedo;

Thomson concluiu que a exposição a raios X, além de certo limite, podia causar sérios problemas;Os efeitos cancerígenos da radiação foram observados em seguida (até 1911, havia o registro de 94 casos de tumor gerado por radiação, 50 deles em radiologistas);Até 1922, cerca de 100 radiologistas haviam morrido devido a câncer radioinduzido;A incidência de leucemia era maior entre médicos radiologistas do que em outras especialidades médicas;As estatísticas mostravam que havia uma redução no tempo de vida dos radiologistas;Atualmente, com o aumento do conhecimento e a adoção de práticas seguras este quadro foi alterado e entre os radiologistas, não se observa nenhuma diferença com relação às outras especialidades médicas;

EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES

QUAIS OS EFEITOS?

A extensão dos danos causados depende basicamente:

Do tipo de radiação;

Do tempo de exposição;

Da forma de exposição;

Do órgão irradiado;

Intervalo entre irradiações;

IMPORTANTE CONSIDERAR:

Qualquer resposta natural do organismo a um agente agressor é um efeito biológico;Efeito biológico NÃO significa doença;Para pequenas irradiações, por exemplo num exame de raios X, a quantidade de efeitos biológicos é pequena;

Ex.: redução de leucócitos ou hemácias;As doenças representam um desequilíbrio no organismo em função da frequência ou quantidade de pequenos danos biológicos;

Ex.: câncer é o estágio final de um dano biológico ao longo de anos;

CLASSIFICAÇÃO DOS EFEITOS BIOLÓGICOS

Em função do nível de dano:Efeitos somáticos:

Afetam a pessoa irradiada; Dependem da dose absorvida, da taxa de absorção da energia da radiação, da região e da área do corpo irradiada; Ex.: A medula óssea e os órgãos reprodutores são muito sensíveis às radiações;

Efeitos hereditários:

Afetam os descendentes da pessoa irradiada; É cumulativo e independe da taxa de absorção da energia da radiação; Ex.: irradiação das células dos órgãos reprodutores;

CLASSIFICAÇÃO DOS EFEITOS BIOLÓGICOS

Em função do tempo de manifestação:Efeitos imediatos:

Ocorrem dentro de poucas horas até algumas semanas após a irradiação;Ex.: Radiodermite (inflamação cutânea resultante da ação de radiação ionizante);

Queimaduras;Efeitos tardios:

Ocorrem muito tempo (anos ou décadas) após a irradiação;Ex.: Câncer;

Leucemia nas vítimas de Hiroshima e Nagasaki;

Obs.: É por isso que os técnicos em radiologia devem usar detectores. Não se poderia esperar os sintomas clínicos aparecerem, pois estes podem ser tardios, como o câncer;

Foi o maior acidente nuclear de todos os tempos. Os operadores da Sala de Controle do Reator não foram treinados adequadamente e não obedeceram aos cuidados mínimos de segurança e perderam o controle da operação. Como a cobertura da usina não havia sido feita para aguentar o impacto, de tamanho vasamento a tampa de concreto e o teto do prédio foram destruidos, liberando 400 vezes mais material radioativo para a atmosfera do que a bomba atômica de Hiroshima.

ACIDENTES COM FONTES RADIOATIVASUcrânia – Chernobyl 1986:

Os níveis de radiação cresceram cada vez e radiações em altos níveis foram detectadas até ao longo de toda a Europa, principalmente na França.Os bombeiros que foram chamados para controlar o incêndio receberam altas doses de radiação: 31 pessoas morreram na hora, 132 foram hospitalizadas e 130 000  pessoas tiveram que ser evacuadas da região. Outras pessoas morreram dias depois. Calcula-se que esse acidente causou a morte de cerca de 28 mil pessoas, deixando muitas outras com graves sequelas, causadas pela exposição ao material radioativo. Ao longo do tempo, começaram a aparecer vários casos de câncer; principalmente na glândula tireoide de crianças. Adultos e crianças contraíram leucemia após lesões na medula óssea e muitas mulheres grávidas de até quatro meses tiveram filhos com malformação genética.

ACIDENTES COM FONTES RADIOATIVASUcrânia – Chernobyl 1986:

ACIDENTES COM FONTES RADIOATIVAS

Brasil – Goiânia/1987: Cápsula contendo césio137 encontrada numa clínica de radioterapia abandonada.

Queimaduras provocadas pela radiação

O sistema de resfriamento foi avariado e os técnicos japoneses passaram a adotaram medidas alternativas, como a injeção de água do mar nos reatores para redução da temperatura, mesmo assim explosões se sucederam. Os trabalhadores da fábrica sofreram exposição à radiação e foram temporariamente evacuados em vários momentos.

ACIDENTES COM FONTES RADIOATIVASJapão – Fukushima 2011:

O terremoto de 8,9 graus na escala Richter e o tsunami que abalaram o Japão em 11 de março provocando danos na usina nuclear de Fukushima, onde vazamentos radioativos foram registrados.

CULTIVE A PAZ!!!

FIM!