RADIOATIVIDADE

Histórico

1895 – WILHEM ROENTGEN

Investiga o fenômeno da luminescência;

(emissão de luz por uma substância excitada por

uma radiação eletromagnética).

tubo de raios catódicos emitiam uma radiação

que um folha revestida com a substância platinocianato de bário apresentavam luminescência mesmo estando em outra sala e o tubo coberto por um pano escuro;

Como o raio era desconhecido, ele atribuiu o nome de RAIO X;

Raios invisíveis que manchavam chapas fotográficas;

Menos de dois meses de sua descoberta, ele tirou a primeira radiografia (mão da sua esposa);

Revolucionando a medicina.

1896 – ANTOINE BECQUEREL

Fascinado pelo RAIO X;

Estudou compostos que pudessem emitir radiação e não só o aparelho de raios catódicos;

Esperando um dia ensolarado, ele guarda numa gaveta um sal de urânio sobre uma chapa fotográfica. Dias depois aparece manchas na chapa;

Ao comparar se a emissão do urânio era igual a do RAIO X, verificou-se ser parecida, mas não igual;

Estes raios ficaram conhecidos como RAIOS DE BECQUEREL.

1897 – CASAL CURIE (MARIE E PIERRE)

Durante o seu doutoramento sobre os

RAIOS DE BECQUEREL, ela e seu marido

descobriram os elementos Polônio (Po) em

homenagem ao país natal de Marya e o Radio (Ra) por ser

altamente radioativo;

Eles foram os primeiros a utilizar o nome radioatividade;

Marya Curie é a primeira pessoa a receber dois prêmios Nobel e a única mulher a receber estes prêmios (Física em 1903) (Química 1911);

Ela esteve no Brasil;

Morreu vitima da radiação que tanto estudou.

1902 - RUTHERFORD E SODDY

Escreveram um artigo “A causa e a natureza da

radioatividade”, que explicava as diferenças entrem os RAIOS X e os RAIO DE BECQUEREL (radioatividade);

A radioatividade era espontânea enquanto os raios X só ocorria quando o material fosse bombardeado por um feixe de raios catódicos (elétrons);

Rutherford constatou a existência de dois tipos de radiação:

Raio α positivo e mais pesado

Raio β negativo e mais leve

Paul Villard identifica o terceiro tipo de radiação:

Raio γ onda eletromagnética como o RAIO X.

RadioatividadeÉ a capacidade que certos átomos possuem de emitir radiações eletromagnéticas e partículas de seus núcleos instáveis com o objetivo de adquirir estabilidade. Essa emissão faz com que o átomo radioativo se transforme num átomo de outro elemento químico.

Natureza das Emissões Radioativas

EXPERIÊNCIA DERUTHERFORD E SODDY

Partículas Alfa (α) (1°Lei ou lei de Soddy )

2α4 = 2He4

- velocidade: aproximadamente 30.000km/s;

- Baixo poder de penetração;

- Detido por menos de 10cm de ar;

- Não passa pela pele humana;

- Podem ser detidas por uma folha de papel;

ZXA 2α4 + Z-2YA-4

92U238 2α4 + 90Th234

-1e0 = -1β0

- Nêutron se desintegra originando um pósitron, um elétron e um neutrino (partícula mais leve que o elétron): 0n1 1p1 + -

1e0+ 0ν0

- Velocidade : 290.000 km/s;

- Alto poder de penetração (100 vezes mais penetrante que a partícula alfa);

- Placa de chumbo de 2mm para deter;

- Penetram 2cm no corpo humano;

ZXA -1β0 + Z+1YA

55Cs137 -1β0 + 56Ba137

Partículas Beta (β) (2°Lei ou lei de Soddy , Fajans e Russell)

- É uma radiação eletromagnética

raio X comprimento de onda entre 10-10 e 10-8 m

raio γ comprimento de onda abaixo de 10-11m

- Não é afetada por campos elétricos ou magnéticos;

- Velocidade igual a da luz 300.000km/s;

- Altíssimo poder de penetração;

- Atravessa milhares de metros de ar;

- São necessários 5 cm de chumbo ou concreto para se proteger;

- Utilizadas no combate ao câncer e esterilização de alimentos;

- Emissão gama costuma ocorrer simultaneamente com as emissões alfa e beta.

Partículas Gama (γ)

Velocidade de desintegração

Período de semidesintegraçãoou meia-vida (P)

MEIA VIDA

É o tempo que leva para que a metade dos núcleos de determinada amostra radioativa sofra decaimento, isto é, se desintegre.

Isótopo radioativo

Criptônio (Kr – 93)Urânio (U – 239) Iodo (I – 131)Carbono (C – 14)Plutônio (Pu – 239)Urânio (U – 238)

Tempo de meia vida

1,3 segundos23,5 minutos8 dias5.730 anos24.000 anos45.000.000.000 anos

O tempo de meia – vida pode ser calculado pela fórmula:

Onde,

n = número de átomos ou então a massa da amostra radioativa

X = número de períodos transcorridos (quantidade de meia-vidas que se passaram)

(FUVEST) O radioisótopo emite radiação e perde 75% de sua atividade em 16 dias.

a) Qual o tempo de meia-vida do ?

Resolução: Se são perdidos 75% de sua atividade, restaram 25%, então,

100% 50% 25%

passaram-se 2 meias-vidas, como se passaram 16 dias para perder os 75% de sua atividade sua meia-vida é de 8 dias.

Ou então:

substituindo, 100% = 2 x

25%

4 = 2 x

X = 2 meia-vida 16 dias / 2 meias-vidas = 8 dias cada meia-vida

Reações de transmutação São reações nucleares em que um átomo é transformado em outro. Elas podem

ser naturais ou artificiais e ocorrem mediante o bombardeio de núcleos de átomos

por outros núcleos ou partículas. A primeira transmutação artificial foi realizada em

1919 por Rutherford

(UFRJ) Radioisótopos são utilizados como elementos traçadores em pesquisa científica. Uma utilização de grande importância é a do traçador , um emissor beta, que, em agricultura, já proporcionou melhoramentos na produção de milho e seu consequente barateamento pela diminuição de seu tempo de maturação e maior produção por área.

a) Escreva a equação de decaimento do , quando ele emite uma partícula beta.

Resolução:

b) Qual a partícula emitida na produção de , a partir do bombardeamento do nuclídeo por um nêutron? Justifique sua resposta.

Resolução:

35 + 1 = 32 + A 36 = 32 + A A = 36 – 32 A = 4

17 = 15 + ZZ = 17 – 15Z = 2

A = 4Z = 2, partícula

DATAÇÃO POR

CARBONO 14

Fim