Upload
internet
View
108
Download
4
Embed Size (px)
Citation preview
Formação em ação 1Formação em ação
Secretaria de Estado daEducação do Paraná –SEED/PR
Oficina de Química
Formação em ação 2
RADIOATIVIDADE
Formação em ação 3
Para pensar....
Formação em ação 4
A radioatividade é um processo no qual um núcleo instável emite
partículas, aleatoriamente, visando estabilizar-se.
Conceito
Formação em ação 5
Formação em ação 6
FAMÍLIAS RADIOATIVAS Os elementos com número
atômico igual ou superior a 84 são radioativos, assim como o Tc (Z=43) e o Pm(Z=61). Os elementos de número atômico superior ao do urânio são todos artificiais (assim como o Tc e o Pm).
Formação em ação 7
Histórico Em 1896, acidentalmente,
Becquerel descobriu a radioatividade natural, ao
observar que o sulfato duplo de potássio e uranila:
K2(UO2)(SO4)2 , conseguia impressionar chapas
fotográficas. Essa propriedade era semelhante à dos raios X descobertos um ano antes por
Wilhelm Conrad Röntgen.
Henry Becquerel
Série Mundos invisíveis - Vídeo 6
Formação em ação 8
Em abril de 1898, a polonesa Marie Curie percebeu que, além do urânio, outro elemento conhecido, o tório, também emitia os tais raios. Em julho do mesmo ano, com a ajuda do marido, o físico francês Pierre Curie, descobriu um novo elemento que chamou de polônio e alguns meses depois ambos descobriram um elemento ainda mais radioativo: o rádio.
http://en.wikipedia.org/wiki/Marie_Curie
ciencias_mariecurie
Formação em ação 9
O Prêmio Nobel de Física de 1903 foi dividido, metade concedido Antoine Henri Becquerel "em reconhecimento pelos extraordinários serviços que ele tem prestado por sua descoberta da radioatividade espontânea" , a outra metade em conjunto com Pierre Curie e Marie Curie, née Sklodowska "em reconhecimento pelos extraordinários serviços prestados por eles suas pesquisas conjuntas sobre os fenômenos da radiação descobertos pelo professor Henri Becquerel " .
Photos: Copyright © The Nobel Foundation
Antoine Henri Becquerel
Pierre Curie Marie Curie, née Sklodowska
PRÊMIO NOBEL DE FISICA - 1903
Formação em ação 10
PRÊMIO NOBEL DE QUÍMICA - 1911
Photos: Copyright © The Nobel Foundation
Marie Curie, née SklodowskaNascimento: 07 de novembro de 1867, em Varsóvia, Império Russo (hoje Polônia)Morte: 04 de julho de 1934, Sallanches, FrançaFiliação no momento da premiação: Universidade Sorbonne, Paris, FrançaPrêmio motivação : "em reconhecimento dos seus serviços para o avanço da química pela descoberta dos elementos rádio e polônio, pelo isolamento de rádio e o estudo da natureza e dos compostos deste elemento notável"Campo: Química Nuclear
Formação em ação 11
“Febre da radioatividade”
Como a radioatividade era um fenômeno diverso daqueles já descritos pela ciência, especulava-se que ela seria capaz de prover respostas a questões aparentemente insolúveis.O grande interesse suscitado pela radioatividade levou ao aparecimento de “teorias” que visavam justificar a aplicação de terapias e a oferta dos mais diversos produtos com radioatividade adicionada, prometendo ao consumidor a satisfação de “haurir proveito da nova maravilha da ciência” (Hering, 1924).
Formação em ação 12
Produtos com radioatividade adicionada e suas finalidades
Formação em ação 13
Formação em ação 14
“Radio e Beleza”, propaganda de produtos radioativos de beleza para mulheres, prometendo felicidade e satisfação às consumidoras. Reproduzido sob permissão de Duke University, copyright ©1918
Produtos de beleza
Formação em ação 15
Compressa radioativa “Cosmos Radioactive
Pad” (1928). Reproduzido sob permissão de Oak
Ridge Associated Universities, copyright
©1998
Produtos médico-farmacêutico
Formação em ação 16
“Radium Radia” (1905), água contendo
radioatividade adicionada. Contudo, tratava-se de
uma fraude. Reproduzido sob permissão de Oak
Ridge Associated Universities, copyright
©1998
Produtos fraudulentos
Formação em ação 17Série Mundos invisíveis - Vídeo 7atom_choq_titas_2_6
Ernest Rutherford (1871-1937).1898 – descoberta das partículas (alfa) e (beta):
4201
Rutherford acreditava ser positiva
Rutherford acreditava ser negativa
Realizou a primeira transmutação de elementos químicos.
Formação em ação 18
Ernest RutherfordNascimento: 31 de agosto de 1871, Nelson, Nova ZelândiaMorte: 19 de outubro de 1937, em Cambridge, Reino UnidoFiliação no momento da Premiação: Victoria University, Manchester, Reino UnidoPrêmio motivação: "por suas investigações sobre a desintegração dos elementos e a química das substâncias radioativas"Campo: Química Nuclear
PRÊMIO NOBEL DE QUÍMICA - 1908
Photos: Copyright © The Nobel Foundation
Formação em ação 19
1900 – Paul Villard (na França)Descoberta das radiações (gama):
00 Não apresentavam carga elétrica
Formação em ação 20
Alguns anos antes da Segunda Guerra Mundial, vários grupos de pesquisadores tentavam obter novos elementos químicos bombardeando o urânio com nêutrons (Fissão Nuclear).1942 – Enrico Fermi e sua equipe;Primeiro reator nuclear com a finalidade de executar a fissão nuclear em laboratório para que se pudesse compreendê-la melhor, a fim de aproveitá-la como fonte de energia.
Formação em ação 21
O que veremos a seguir:FÍSICA QUÍMICA
Emissões nucleares (, e )
Aplicações da radioatividade
Fissão e Fusão Nuclear
Datação por Carbono 14
Período de meia-vida Acidentes nucleares
Leis da radioatividade Efeitos no organismo
Aceleradores de partícula Recursos didáticos
Usinas nucleares Debate: Radiação - Bem ou mal?
Formação em ação 22
Aplicações Benéficas
Aplicações Maléficas
Aplicações Controversas
Medicina nuclear Bomba Atômica Energia Nuclear
Luminescência Bomba Suja Urânio Empobrecido
Datação por Radioatividade
Bomba de Nêutrons
Submarino Nuclear
Relógio Atômico
Na Agricultura
Na Indústria
Aplicações
Formação em ação 23
Química nuclear na medicina
Dois usos distintos de radioisótopos: terapia e diagnóstico
Formação em ação 24
Uso terapêutico
Formação em ação 25
Radioterapia
Paciente sendo tratado mediante uso da
radioterapia, provavelmente para câncer de tireoide.
Formação em ação 26
Uso em diagnósticos
Formação em ação 27
O primeiro traçador radioativo
Gyorgy Hevesy (1885-1966);Em 1911;Amostra de Tório 232.
Formação em ação 28
Um radioisótopo ideal:Emitir radiação gama;Tempo de meia vida ideal; Radioisótopo que atende bem a essas características:
99mTc 99Tc + A energia da radiação emitida pelo 99mTc é idealmente correta, e o t1/2 é de 6 horas. O isótopo é largamente
empregado na varredura dos rins, fígado, bexiga, cérebro e pulmões
Formação em ação 29
Um exemplo prático bem conhecido é o uso do iodo-131 (I-131), que emite partícula beta, radiação gama e tem meia-vida de oito dias.O elemento iodo, radioativo ou não, é absorvido pelo organismo humano preferencialmente pela glândula tireoide, onde se concentra.
Fotoscan com I-131 da glândula tireoide de um
paciente obeso
A área mais brilhanteindica maior concentração do
radioisótopo.
Exemplo de radioisótopo:
Formação em ação 30
Tipos de radiação - MedicinaTipo de radiação Fontes mais comuns
Raios Alfa (4He2+)
Rádio-226Radônio-222Polônio-210
Raios Beta(e-)
TrítioEstrôncio-90Iodo-131Carbono-14
Raios Gama(fótons)
Cobalto-60Césio-137Produtos do decaimento do rádio-226Tecnécio-99m
Raios X(fótons)
Césio-137
Formação em ação 31
Cintilografia
Exemplo de Cintilografia óssea.Nota-se um acúmulo do radiotraçador na região da bexiga.
Formação em ação 32
Exemplo de Radiografia óssea.
Radiografia
Formação em ação 33
Tomografia computadorizada (CT)
Formação em ação 34
Tomografia de emissão positrônica (PET)
Formação em ação 35
Ressonância magnética nuclear (MRI)
Formação em ação 36
Luminescência
Formação em ação 37
Relógio atômico
Formação em ação 38
Formação em ação 39
Datação por Radiatividade
O corpo humano contém, aproximadamente, 3x1026
átomos de carbono, dos quais 3x1018 (10ppb) são átomos de
carbono radioativo (14C).
“A química do fazer – Carbono 14”
Formação em ação 40
Bomba Atômica
Explosão da bomba atômica em Nagasaki – Japão.Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Bomba_at%C3%B4mica
“Fantástico - História da bomba atômica”
“Bomba atômica Hiroshima – DC”
Formação em ação 41
Formação em ação 42
Você já imaginou como uma única bomba atômica consegue causar tanta destruição? De onde vem tanta energia ?
Comparando Energia 1 Kg de carvão libera energia suficiente para manter uma lâmpadade 100 watts acesa por 8 horas.1 Kg de urânio-235 libera energia suficiente para manter a mesma lâmpada acesa por 30.000 anos.
Formação em ação 43
Bomba de Nêutrons
Criada para atenuar problemas das bombas nucleares;Reduzido poder de impacto, porém com dez vezes mais proliferação de nêutrons;Pequena devastação mecânica, efeitos concentrados nos seres vivos; Em 1958 – explosão experimental da primeira bomba de nêutrons.Potência 50 vezes menor que a bomba de hidrogênio e área de ação de 2 km2.
Formação em ação 44
O Acidente de Chernobyl pode ser considerado um exemplo dos danos que uma bomba suja pode causar.
Bomba Suja
Formação em ação 45
Vista de usina nuclear brasileira em Angra dos Reis (RJ). (Fonte da imagem: Sturm)
Usinas nucleares
Formação em ação 46
Projétil 30mm de Urânio Empobrecido
Urânio empobrecido
Formação em ação 47
USS Nautilus, o primeiro submarino nuclear da história, criado em 1952.
Submarinos nucleares
Formação em ação 48
Usos na Agricultura
Formação em ação 49
Formação em ação 50
Formação em ação 51
Formação em ação 52
Usos na Indústria
Formação em ação 53
Fukushima - Japão, 2011Tricastin - França, 2008Mihama - Japão, 2004Tokaimura - Japão, 1999 Tokai - Japão, 1997 Tomsk - Sibéria - Rússia, 1993Goiânia - Brasil, 1987 Chernobyl - Ucrânia, 1986 Fukui - Japão, 1981 Erwin - EUA, 1979 Three Mile Island - EUA, 1979 Bohunice - Tchecoslováquia, 1977 Yucca Flat - EUA, 1970 Submarino K-19, 1961 Windscale - Inglaterra, 1957 Kyshtym - Rússia, 1957
Acidentes nucleares
Formação em ação 54
Efeitos da radiação
“Cientistas explicam os efeitos da radiação no corpo humano e no meio ambiente JORNAL NACIONAL”
Formação em ação 55Fonte: The Guardian e Radiologyinfo.org (in UOL)
Efeitos da radiação
Formação em ação
http://www.greenpeace.org/brasil/pt/resultado-busca/?all=radioatividade
http://www.greenpeace.org/brasil/pt/
Trabalhando em sala de aulaDebates através da utilização de notícias:
56
25 anos do desastre de Chernobyl: mitos e verdades da energia atômica
http://www.tecmundo.com.br/energia/9897-25-anos-do-desastre-de-chernobyl-mitos-e-verdades-da-energia-atomica.htm#ixzz2CVV8psfj
Exemplo: site do Greenpeace Brasil
Exemplo: notícias internet
Manifestantes do Greenpeace protestam contra o programa nuclear brasileiro (Fonte da imagem: EFE)
Formação em ação 57
Exemplos de vídeos
http://www.youtube.com/user/albertoprass/videos?query=nuclear
http://www.fisica.net/videos/Nuclear/
Assim como os utilizados nesta formação.
http://educadores.diaadia.pr.gov.br/modules/debaser/genre.php?genreid=152
http://www.educadores.diaadia.pr.gov.br/modules/debaser/genre.php?genreid=46
http://www.youtube.com
Formação em ação 58
Simuladores
Simulador: Propriedades das emissões radioativas - cargas
http://www.quimica.seed.pr.gov.br/modules/conteudo/conteudo.php?conteudo=236
Formação em ação 59
Exemplos de atividades
Formação em ação 60
REFERÊNCIASVÁRIOS AUTORES. Química: Livro didático público. 2. ed. Curitiba: SEED-PR, 2006. 1 v. p. 82-93 (Ensino médio).FONSECA, Martha Reis Marques Da. Química. 1. ed. São Paulo: FTD, 2010. 3 v. (Meio ambiente, cidadania, tecnologia). P. 372-415 e P. 76-87 (Orientações para o professor).REVISTA ELETRÔNICA DO DEPARTAMENTO DE QUÍMICA - UFSC. Química nuclear na medicina. Florianópolis, [20--]. Disponível em: <http://www.qmc.ufsc.br/qmcweb/artigos/nuclear/medicina.html>. Acesso em: 10 out. 2012.MAURÍCIO SAVARESE. Proeminência internacional do Brasil não depende mais de lula, dizem analistas. , 2010. Disponível em: <http://noticias.uol.com.br/internacional/ultimas-noticias/2010/05/18/proeminencia-internacional-do-brasil-nao-depende-mais-de-lula-dizem-analistas.htm>. Acesso em: 06 nov. 2012.RODRIGO DA SILVA LIMA; LUIZ CLÁUDIO FERREIRA PIMENTEL; JÚLIO CARLOS AFONSO. O despertar da radioatividade ao alvorecer do século xx. Química nova na escola. São Paulo, v. 33, n. 2, p.93-99. 01 maio 2011.
Formação em ação 61
REFERÊNCIASPAULA HOMEM DE MELLO . Radioatividade e a polêmica história das suas aplicações. , Instituto de Química de São Carlos - USP, 2006. Disponível em: <http://www.cdcc.usp.br/ciencia/artigos/art_32/EraUmaVez.html>. Acesso em: 06 nov. 2012.ÁTOMO: choque de titãs: parte 2 de 6. Produção de BBC. Inglaterra: BBC, 2010. 1 outro (10 min 07 s), color. Disponível em < http://www.educadores.diaadia.pr.gov.br/modules/debaser/singlefile.php?id=17329>, acesso em 10 out. 2012.The Nobel Prize in Physics 1903". Nobelprize.org. 12 Nov 2012 http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1903/"FANTÁSTICO" . Mundos invisíveis. , Rede Globo de Comunicação, 2008. Disponível em: <http://fantastico.globo.com/Jornalismo/FANT/0,,JOR193-15607,00.html>. Acesso em: 10 out. 2012.The Nobel Prize in Chemistry 1908". Nobelprize.org. 12 Nov 2012 http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1908/UFPEL. Histórico da radioatividade. , 2000. Disponível em: <http://www.ufpel.tche.br/ifm/histfis/first.htm>. Acesso em: 10 out. 2012.The Nobel Prize in Chemistry 1911". Nobelprize.org. 17 Nov 2012 http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1911/
Formação em ação 62
CIENTISTAS explicam os efeitos da radiação no corpo humano e no meio ambiente. Produção de Jornal Nacional. São Paulo: Rede Globo, 2011. 1 outro (03min36seg), color. Disponível em: <http://www.youtube.com/watch?v=I7XUwpQ_PKM&feature=related>. Acesso em: 10 out. 2012.OKUNO, Prof. Dr. Emiko. Efeitos biológicos das radiações ionizantes. In: COALIZÃO POR UM BRASIL LIVRE DE USINAS NUCLEARES, 2012, Universidade de São Paulo - Instituto de Física. Efeitos biológicos das radiações ionizantes. São Paulo: USP, 2012. p.1-34. Disponível em: <http://https://docs.google.com/file/d/0B1TYuKkl-HKjbU5JRmwySkQyUlU/edit?pli=1>. Acesso em: 13 nov. 2012.O DESASTRE de chernobyl. Produção de Discovery Channel. Inglaterra: Discovery Channel, [20--]. 1 outro (46min 42s), color. Disponível em:<http://www.youtube.com/watch?v=EwS9-dC-dKg>.acesso em 10 out. 2012.SEED-PR. Acidentes nucleares - AIQ 2011. , 2011. Disponível em: <http://www.quimica.seed.pr.gov.br/modules/conteudo/conteudo.php?conteudo=145>. Acesso em: 10 out. 2012.Y.IMAI, Rafael. Aprendendo sobre radioatividade. , [20--]. Disponível em: <http://www.aprendendosobreradioatividade.xpg.com.br/>. Acesso em: 10 out. 2012.
REFERÊNCIAS
Formação em ação 63
CIRIACO, Douglas. 25 anos do desastre de chernobyl: mitos e verdades da energia atômica. , 2011. Disponível em: <http://www.tecmundo.com.br/pdf/9897-25-anos-do-desastre-de-chernobyl-mitos-e-verdades-da-energia-atomica.pdf>. Acesso em: 10 out. 2012.ELIEZER DE MOURA CARDOSO. Aplicações da energia nuclear. Rio de Janeiro, CNEN, [20--]. Disponível em: <http://www.cnen.gov.br/ensino/apostilas/aplica.pdf>. Acesso em: 10 out. 2012.ELIEZER DE MOURA CARDOSO. Energia nuclear. , [20--]. Disponível em: <http://www.cnen.gov.br/ensino/apostilas/energia.pdf>. Acesso em: 10 out. 2012.JADER BENUZZI MARTINS. História da energia nuclear. , CNEN, [20--]. Disponível em: <http://www.cnen.gov.br/ensino/apostilas/historia.pdf>. Acesso em: 10 out. 2012.ELIEZER DE MOURA CARDOSO. Radioatividade. , CNEN, [20--]. Disponível em: <http://www.cnen.gov.br/ensino/apostilas/radio.pdf>. Acesso em: 10 out. 2012.Tom Harris. "HowStuffWorks - Como funcionam as bombas sujas". Publicado em 13 de junho de 2002 (atualizado em 03 de dezembro de 2008) http://ciencia.hsw.uol.com.br/bombas-sujas.htm (18 de novembro de 2012)
REFERÊNCIAS
Formação em ação 64
REFERÊNCIASROBERTO DE ANDRADE MARTINS. As primeiras investigações de marie curie sobre elementos radioativos. Revista da SBHC. São Paulo, ano 1, p.29-41. 2003. Disponível em: <http://www.sbhc.org.br/arquivo/download?ID_ARQUIVO=169>. Acesso em: 10 out. 2012.APARECIDA M. TUBOY. O relógio atômico brasileiro. São Paulo, Instituto de Química de São Carlos - USP, [20--]. Disponível em: <http://www.cepa.if.usp.br/e-fisica/mecanica/pesquisahoje/cap3/defaultframebaixo.htm>. Acesso em: 12 nov. 2012.MERÇON, F.; QUADRAT, S.V. A Radioatividade e a História do Tempo Presente. Química Nova na Escola, n. 19, p. 27-30, 2004.. Disponível em: <http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc19/a08.pdf>. Acesso em: 12 nov. 2012.FÁBIO MERÇON. Radiações: riscos e benefícios. Rio de Janeiro, PUC-RJ, [20--]. Disponível em: <http://web.ccead.puc-rio.br/condigital/mvsl/Sala%20de%20Leitura/conteudos/SL_radiacoes_riscos_e_beneficios.pdf>. Acesso em: 12 nov. 2012.
Formação em ação 65
MARCUS FERNANDES DE OLIVEIRA. A rica polêmica sobre o urânio empobrecido.C i ê n c i a h o j e. Rio de Janeiro, p.36-42. set. 2007.SEED-PR. Recursos Didáticos, disciplina química; Vídeos. Disponível em:http://www.educadores.diaadia.pr.gov.br/modules/debaser/genre.php?genreid=46, acesso em 10 out. 2012.RADIAÇÕES: riscos e benefícios - carbono 14. Produção de Puc-rj. Rio de Janeiro: Condigital, 2010. 1 outro (10min 32s), color. Http://www.educadores.diaadia.pr.gov.br/modules/debaser/singlefile.php?id=18266.MARIE curie - teoria da radioatividade. Direção de Jason Connery. Produção de Seed-pr. Curitiba: Seed-pr, 2010. 1 outro (02min 16s), color. Http://educadores.diaadia.pr.gov.br/modules/debaser/singlefile.php?id=23265.FANTASTICO - história da bomba atômica. Produção de Fantatico. Rio de Janeiro: Rede Globo, 2005. 1 outro (8min 43s), color. Http://www.youtube.com/watch?v=yvo0dyw1vte.HIROSHIMA: dropping the bomb. Produção de BBCWORLDWIDE. Inglaterra: BBCWORLDWIDE, 2007. 1 outro (4min 36s), color. Http://www.youtube.com/watch?v=nf4lqawjrdg&feature=fvst.
REFERÊNCIAS