Radioactividade Ambiental

Área Projecto 2007/08 12º A

Grupo 2: Diogo Sousa nº 1 João Grilo nº 5 Rui Gustavo nº 16 Sara Cruz nº 17 Tiago Cancela nº19

Agradecimentos

Sociedade Portuguesa de Física e ao Departamento de Física da Universidade de Coimbra;

Professor Doutor Décio Ruivo Martins;

Professor Doutor Paulo Mendes;

Conselho de Administração do Instituto Português de Oncologia Francisco Gentil, em particular às Doutoras Maria do Carmo Lopes, Ana Roda e Catarina;

Professora Coordenadora do Projecto, Dra. Maria da Guia Pereira;

Professora de Física 12ºA, Dra. Maria Conceição Sousa;

Conselho Executivo da Escola Secundária Quinta das Flores.

Elementos do Grupo

Tiago Tiago CancelaCancela

Diogo Diogo FerreiraFerreira Sara Sara

CruzCruz

João João GriloGrilo

Rui Rui GustavoGustavo

Logótipo e Memória Descritiva

Trifólio, símbolo da radioactividade;

Planeta Terra;

Mãos humanas;

Raios luminosos.

Introdução – O Tema

Proposta de parceria entre o departamento de física e a escola;

Ponto de interesse comum: Física;

Problema da actualidade;

Informar quem frequenta a escola sobre os vários aspectos que envolvem a radioactividade.

Trabalho Teórico:

Texto em suporte de papel.

Trabalho Prático:

Medições e análise de dados no IPOFG;

Planta escolar com os níveis de radioactividade.

Componente Teórica

Na parte teórica pretendemos:Esclarecer as dúvidas

Estimular a aprendizagem relativa à radioactividade na comunidade escolar

Alertar para os perigos e cuidados a ter com a exposição à radiação.

Descoberta e HistóriaHenri Becquerel (1852-1908)

Casal Curie

A Radioactividade não é um fenómeno recente

A sua descoberta é atribuída a Henri Becquerel em 1896

Um Sal de Urânio e Potássio emitia radiação invisível que escurecia uma

placa fotográfica

Descoberta dos Raios X por Roentgen em 1895

Nobel da Física 1903 – Becquerel e Pierre e Marie Curie

Descoberta e História

Transparência de metais desde que as placas sejam finas.

À medida que a espessura aumenta todos os materiais se tornam menos transparentes

Possibilidade de ver a sombra dos ossos sobre a sombra mais ténue dos contornos das mãos

Conclusões das experiências realizadas por Roentgen:

Wilhelm Konrad Roentgen (1845-

1923)

O que pretendemos esclarecer?

O que é a radioactividade?

Quais os tipos de radioactividade?

Qual a origem da radioactividade?

Quais os perigos adjacentes?

Quais as vantagens da radioactividade?

O que é a radioactividade?

Exemplo: O Urânio possui, inicialmente, 92 protões. Contudo através de decaimentos sucessivos, diminui este número até terminar em chumbo (82 protões), libertando radioactividade para o ambiente.

O fenómeno radioactivo consiste na transformação de um núcleo atómico noutro

Neste processo há libertação de partículas ou de radiação electromagnética

Origem da Radioactividade“A Radioactividade é um processo natural reproduzido pelo Homem.”

Origem Natural

Terrestre Cósmica

Origem Artificial

Antrópica

Tipos de Radioactividade

Existem três tipos de partículas/radiação emitidos aquando do decaimento do núcleo:

– Radiação alfa– Radiação beta– Radiação gama

Tipo O que é?Penetração

na peleAlcance

no arBarrado

por

Alfa

Partícula composta de dois

protões e dois neutrões.

0.0033 cmAlguns

centímetrosFolha de

papel

BetaElectrões com

alta energia0,5 cm

Dezenas de centímetros

Folha de alumínio (mm de espessura)

Gama

Radiação electromagnética (fotões) de alta

energia

9,91 cm * Ilimitado

Paredes de concreto

(espessura superior a 1

m)

* Para raios gama não se pode definir um “penetração” pois eles penetram indefinidamente. Este valor indica o espaço necessário para atenuar metade da radiação.

Radiação Alfa

Radiação Alfa:

É constituída por dois neutrões e dois protões (núcleo de hélio);

Tem, portanto, carga positiva;

É bastante ionizante;

Tem baixa velocidade comparada com a da luz (cerca de 20 00 km/s);

Ocorre vulgarmente em núcleos pesados.

Radiação Beta

Radiação Beta: - é constituída por electrões resultantes da transformação de neutrões em protões ou de protões em neutrões;

Partícula Beta Negativa

Partícula Beta Positiva

É capaz de penetrar um centímetro nos tecidos;

Tem alta velocidade, aproximadamente 270 000 km/s.

Radiação Gama

Radiação Gama:

Ondas electromagnéticas;

Tipo de radiação mais perigosa: pode chegar a alterar o código genético;

Extremamente penetrantes;

Velocidade da luz (cerca de 300 000 km/s);

Perigos

Ionização das moléculas reações químicas anormais

destruição das células

Os efeitos da radioactividade podem manifestar-se tanto a nível somático como a nível genético.

Perigos

Órgãos que podem ser afectados:

• Cérebro• Olhos• Boca• Estômago• Intestino• Ovários• Testículos• Medula Óssea• Vasos Sanguíneos • Fetos

Desastre de Chernobyl

Em 26 de Abril de 1986 - explosão num reactor da central de ChernobylLibertou-se nuvem radioactivaONU - quatro mil mortos; Greenpeace - cerca de cem mil; Os sobreviventes enfrentam graves doenças, (a mais frequente é o cancro da tiróide)

Aplicações

Hoje em dia, a radioactividade tem inúmeras aplicações:

Radioterapia;

Arqueologia; Transmutação;

Energia Nuclear;

Bomba atómica.

Radioterapia

Especialidade médica que se ocupa do tratamento oncológico utilizando radiação – rádio.

Teleterapia: utiliza uma fonte externa de radiação com isótopos radioactivos ou aceleradores lineares. Branquiterapia: tratamento através de isótopos radioactivos inseridos dentro do corpo do paciente onde será liberada a radiação ionizante.

Arqueologia

Calculo da idade de objectos através do período de meia vida

TransmutaçõesConversão de um elemento químico em outro, geralmente através da incidência de partículas alfa.

Exemplos: carbono em azoto; cobre em níquel; árgon em potássio; chumbo em ouro.

Energia NuclearDecorre da desintegração

provocada de átomos de urânio e plutónio

Bomba Atómica

Arma mais mortífera que o homem já conheceu está estritamente ligada à radioactividade

Componente Prática

Na parte prática pretendemos:

– Confirmar, por medição, que os níveis radioactivos no ambiente são saudáveis

– Verificar que as técnicas utilizadas no IPOFG garantem a segurança dos que as operam

Material utilizado

Cedido pela SPF

• Detector de Geiger Müller

• Antena GPS • Programas

Informáticos:- “RAD” - “GPS Info”

Planta radioactiva da Escola

As medições foram feitas dentro dos blocos da escola, no pavilhão, na portaria, no conselho executivo, no bar, na cantina e nos espaços ao ar livre.

Planta vertical do Bloco D

Níves de radiação:

• 2º Andar

• 1º Andar

• R/C

Conclusões – Medições escolares

Dentro dos blocos os níveis radioactivos apresentam valores mais altos, na ordem de 50 / 60 cps

Quanto mais alto estivermos, menos partículas radioactivas existem, devido à rarefação do ar e à distância das possíveis fontes radioactivas naturais, as rochas existentes no solo ou subsolo.

O local com maior valor registado é a Biblioteca.

O local com menor valor registado é a parte exterior do pavilhão

O local fechado com menor valor registado é o Bar.

Colaboração com IPOFG

• Projecto:

Entrar em contacto com as técnicas médicas que envolvem a radioactividade

Verificar se são cumpridas as normas de segurança

Protecção de trabalhadores e doentes.

Departamento de Física Médica

• Definimos duas fases de trabalho:

Uma palestra onde nos introduziram o conceito de radioactividade e radioprotecção; destacar alguns espaços e departamentos de maior interesse no IPO; esclarecer acerca dos cuidados com as fontes

Registos de valores de radiação no interior do IPO e junto a fontes existentes.

Relatório medições IPO

Medições junto a aceleradores lineares:

Acelerador

Medidor

Siemens Oncor1 (2006)

Alta energia

Varian Clinac 600C (1996)

Baixa energia

Detector deGeiger dogrupo

80 cps 120 cps

Medidor doIPOFG

0.4 μSv 1.4 μSv

Medições junto a fontes radioactivas:

Fonte

Medidor

Doente a quem foiadministrada

uma doseradioactiva

elevada

Fonte de Césio Cs137

Actividade da fonte (nºde decaementos porsegundo): 78.09 μCi

Detector deGeigerdogrupo

404 cps

Em contacto – 75000 cps (aprox)

A 50 cm – 50000 cps (aprox)

A 1m – 200 cps

Medidor doIPOFG

2.6 μSv 76 μSv

Valor acumulado pelo dosímetro individual durante a visita = 0 μSv

Conclusões medições IPOFGOs níveis de radioactividade registados junto

aos aceleradores encontram-se confortavelmente dentro dos valores normais

Os técnicos que operam os aceleradores estão sujeitos a níveis radioactivos que não são elevados, podendo ser considerados “saudáveis”.

Conclusões medições IPOFG

O acelerador Clinac 600C (Varian) montado em 1996, tem um menor isolamento que o seu congénere, mais recente, Oncor (Siemens), montado em 2006, sem no entanto comprometer o nível de radiação a que sujeita os funcionários.Todas as pessoas que contactam com locais onde existem fontes de radioactividade possuem um dosímetro individual que não ultrapassa em nenhum caso o limite de dose para funcionários por ano. O nosso grupo, apesar de ter estado em locais com fontes radioactivas, não esteve sujeito a sequer 1μSv, sendo o limite por ano para o público de 1mSv.Os locais onde se encontram radicadas estas fontes, estão devidamente isolados.Só entram em locais onde existem fontes não isoladas quem transportar um dosímetro individual para controlo da radiação a que esteve sujeito.Todas as salas com actividade radioactiva estão devidamente assinaladas e controladas.

Considerações finais

Com a elaboração deste projecto ao longo do ano lectivo desenvolvemos competências a diversos níveis:

– Nível social– Nível teórico

Balanço do projecto para o grupo positivo

"Eu não sei com que armas a 3ª Guerra Mundial será travada, mas a 4ª Guerra Mundial será com paus e pedras.”

Albert Einstein (1879 – 1955)

BibliografiaInternet:

‐ pt.wikipedia.org/wiki/Radioatividade‐ www.brasilescola.com/quimica/radioatividade.‐ atomico.no.sapo.pt/‐ www.coladaweb.com/diversos/radioatividade.htm‐ www.geocities.com/gafmelo‐ www.katatudo.com.br/hotsites/aplicacoes-da-radioatividade.html

- 25k

Apresentações:‐ SPF_radioactividade, fornecida pelo Professor Doutor Paulo

Mendes‐ Fundamentos da radioactividade, pela Dra. Maria do Carmo

Lopes‐ Radioprotecção, pelas Dra. Ana Roda e Dra. Catarina‐ Radioactividade Ambiental – Grupo II

Livros:‐ 12F – Física 12º Ano – Graça Ventura, Manuel Fiolhais, Carlos

Fiolhais, José António Paixão‐ Lexicoteca Portuguesa Porto Editora