Ederson Wermeier, Renan e Raul;Radioatividade

*OQUE É ?

*A radiação é um fenômeno decorrente no núcleo atômico, o qual implica na emissão espontânea de radiações por núcleos instáveis, transformando-os em outros núcleos, ao buscar tal equilíbrio.

HISTÓRICO

*DESCOBERTA DA RADIOATIVIDADE

*O esquecimento de uma rocha de urânio sobre um filme fotográfico virgem, levou à descoberta de um fenômeno interessante: o filme foi queimado por alguma “coisa”, na época chamada de raios ou radiações.

*W.C. Roentgen descobriu acidentalmente os raios X em novembro de 1895 quando fazia experiências em seu laboratório na cidade alemã de Wuzburg. Verificou a presença de um novo tipo de raios cuja origem não sabia explicar e por isso, foram chamados de raios “X”.

Principais tipos de radiação

*ALFA: Partícula formada por 2 prótons e 2 nêutrons (núcleo de He). Com carga de +2, tem baixo poder de penetração, atravessando a pele até 0,05cm, sendo retida por uma folha de papel.

He42

*BETA: É provida da desintegração de um nêutron emitido pelo núcleo. Seu poder de penetração é reduzido, ultrapassando a pele até 1,5cm, porém, é detida por uma chapa de Al de 0,6cm.

01

*GAMA: São ondas eletromagnéticas providas do núcleo com alto poder de penetração, percorrendo até mesmo 4cm em uma placa de chumbo.

00

LEIS DA RADIOATIVIDADE

*Lei de Soddy

Quando um núcleo radioativo emite uma partícula α, o seu número atômico se reduz de 2 unidades e sua massa diminui 4 unidades.

*Lei de Soddy, Fajans, Russel

Na emissão de uma partícula β, o número atômico do átomo em questão sofre um aumento em seu número atômico de uma unidade e sua massa não se altera.

PERÍODO DE SEMIDESINTEGRAÇÃO

*Representado por P ou t, é definido como o tempo necessário para que metade dos átomos radioativos presentes numa amostra de um isótopo radioativo se desintegrem.

FISSÃO NUCLEAR

*É o processo pelo qual um núcleo pesado quebra-se ao ser bombardeado por partículas radioativas, formando núcleos menores e liberando grande energia.

FUSÃO NUCLEAR

*É o processo pelo qual núcleos pequenos se juntam formando núcleos mais pesados e liberando uma quantidade muito grande de energia.

APLICAÇÕES DA RADIOATIVIDADE

*A radioatividade tem três campos de aplicação para fins pacíficos: médico, quando se aproveita sua capacidade de penetração e perfeita definição do feixe emitido para o tratamento de tumores e diversas doenças da pele e dos tecidos em geral; industrial, nas áreas de obtenção de energia nuclear mediante procedimentos de fissão ou ruptura de átomos pesados; e científico, para o qual fornece, com mecanismos de bombardeamento de átomos e aceleração de partículas, meios de aperfeiçoar o conhecimento sobre a estrutura da matéria nos níveis de organização subatômica, atômica e molecular.

RADIAÇÃO ULTRA VIOLETA

*A radiação ultravioleta corresponde às ondas eletromagnéticas com comprimento de onda na faixa entre 4.000 Å e 40 Å (1 Å = 1 angström = 10-10m). essa faixa do espectro é ainda dividida em três zonas: UV-A (ultravioleta longo), de 4.000Å a 3.000 Å; UV-B (ultravioleta médio), de 3.000Å a 2.000 Å; e UV-C (ultravioleta curto), de 2.000Å a 40 Å.

A exposição prolongada ao sol, por muitos anos, pode desencadear catarata e câncer de pele. Isso devido aos raios ultra violetas emitidos pelo mesmo.

RADIAÇÃO INFRAVERMELHA

*A radiação infravermelha consiste em ondas eletromagnéticas com comprimentos de onda entre 1um (1 • 10-6 m = 1 milionésimo do metro) e 1.000um = 1mm. Esses limites são arbitrários, porque as características da radiação variam nas proximidades dos extremos do intervalo. 

*A radiação infravermelha é originada da agitação térmica das partículas que constituem os corpos. Devido a essa agitação, as cargas elétricas dos átomos e moléculas oscilam e emitem radiação eletromagnética, geralmente associada com calor.

RADIAÇÃO SOLAR

*A energia radiante recebida do Sol chama-se insolação.

*O padrão da distribuição da insolação é ligeiramente alterado sobre a superfície terrestre devido principalmente ao efeito da atmosfera: ela absorve, reflete, difunde e re-irradia a energia solar.

*A radiação da Terra e sua atmosfera é sentida muito mais corno calor do que vista como luz.

PRINCIPAIS ELEMENTOS RADIOATIVOS

*Rádio - Metal de símbolo Ra, número atômico 88, massa atômica 226,05, descoberto em 1898 por P. e M.Curie, é dotado de intensa radioatividade. O rádio é um metal alcalino terroso, que funde a 700 °C.

*Muito raro na natureza.

*Tório - Metal raro de símbolo Th, número atômico 90, massa atômica 232,038,branco, cristalino, de densidade 12,1, e que funde a 1700°C, aproximadamente, extraído da torita.

*Urânio - Metal de símbolo U, número atômico 92, massa atômica 238,07, e densidade de 18,7, extraído do óxido de urânio. Último elemento natural da classificação periódica. Trata-se de um sólido cinza-ferro, que funde a 1800°C e se oxida facilmente. O óxido uranoso, ou urano, é um sólido negro, de propriedades básicas, a que correspondem os sais uranosos, verdes.

OS PERIGOS DA RADIAÇÃO

*A radiação danifica os tecidos vivos, de modo que as pessoas que trabalham com material radioativo devem se proteger. Os raios alfa e beta são absorvidos mais facilmente, mas os raios gama são muito mais penetrantes. Os elementos de núcleo atômico alto absorvem melhor os raios gama, em comparação com os de baixo número atômico.

*A radiação em excesso pode causar câncer. Os efeitos biológicos da radiação são o desenvolvimento de tumores, leucemia, queda de cabelo, redução na espectativa de vida, indução à mutações genéticas, malformações fetais, lesões de pele, olhos, glândulas e órgãos do sistema reprodutivo.

DE ONDE SURGEM AS RADIAÇÕES

*Luz, micro-ondas, ondas de rádio AM e FM, laser, raios X e raios gama são as formas de radiação eletromagnéticas mais conhecidas. Já feixes de elétrons, feixes de prótons, partículas beta, partículas alfa e feixes de nêutrons são exemplos de radiação de partículas, ou seja, são radiações com massa, que podem originar de átomos de elementos químicos.

*No interior do aparelho existe uma onda eletromagnética de frequência igual a 2.450 MHz que é gerada por um magnetron e irradiada por um ventilador de metal, que fica localizado na parte superior do aparelho, para o interior do mesmo. Através do processo de ressonância as moléculas de água existentes nos alimentos absorvem essas ondas, as quais fazem aumentar a agitação das mesmas, provocando assim o aquecimento dos alimentos de fora para dentro.

FUNCIONAMENTO DO MICRO-ONDAS

UTILIZAÇÃO DA RADIOATIVIDADE

*Produção de energia elétrica: os reatores nucleares produzem energia elétrica, para a humanidade, que cada vez depende mais dela. Baterias nucleares são também utilizadas para propulsão de navios e submarinos.

*Aplicações na indústria: em radiografias de tubos, lajes, etc - para detectar trincas, falhas ou corrosões. No controle de produção; no controle do desgaste de materiais; na determinação de vazamentos em canalizações, oleodutos,...; na conservação de alimentos; na esterilização de seringas descartáveis; etc.

*Aplicações na Química: em traçadores para análise de reações químicas e bioquímicas em eletrônica, ciência espacial, geologia, medicina, etc.

*Aplicações na Medicina: no diagnóstico das doenças, com traçadores = tireóide( I131), tumores cerebrais( Hg197), câncer ( Co60 e Cs137 ) , etc.

*Aplicações na Agricultura: uso de C14 para análise de absorção de CO2 durante a fotossíntese; uso de radioatividade para obtenção de cereais mais resistentes; etc.

*Aplicações em Geologia e Arqueologia: datação de rochas, fósseis, principalmente pelo C14.

ACELERADOR DE PARTICULAS

*Os esmagadores de átomo, ou aceleradores de partículas, colidem as partículas com átomos e outras partículas subatômicas próximo à velocidade da luz, criando novas partículas e radiação.

*LHC: O Maior Acelerador de Partículas do Mundo

*O LHC fica na periferia da cidade de Genebra, na Suíça, sendo formado por um enorme tubo circular com circunferência de 26,7 km e diâmetro de 7 m, ficando a cerca de 100 m abaixo do solo. Ele se encontra no maior complexo científico do mundo e sua construção envolveu milhares de cientistas, com duração de 20 anos e custou 10 bilhões de dólares. Ele é um dos experimentos do CERN (Organização Europeia para Pesquisa Nuclear), onde a internet foi inventada.

REATOR NUCLEAR

*Um reator atômico controla a energia liberada numa fissão. O calor liberado nessa reação é usado para ferver água, cujo vapor acionará uma turbina geradora de eletricidade. O reator é montado de uma forma que intercala barras do combustível físsil – que normalmente é o urânio enriquecido (urânio com grande quantidade de urânio 235) ou o plutônio 239 –; com barras de moderador de nêutrons. 

Césio 137 e o maior acidente nuclear do

Brasil

*Em 13 de setembro de 1987 foi encontrado em Goiânia um aparelho de radioterapiaabandonado que continha uma fonte de cloreto de césio do Instituto Goiano de Radioterapia. A cápsula com cloreto de césio foi aberta vendida a um ferro-velho. Atraídos pela luminescência do césio, adultos e crianças o manipularam e distribuíram entre parentes e amigos.

*Um complexo encadeamento de fatos resultou na contaminação de três depósitos de ferro-velho, um quintal e diversas residências e locais públicos. A cápsula e seus fragmentos foram manipulados a céu aberto, o que contaminou diretamente o solo.

O ACIDENTE NUCLEAR DE CHERNOBYL

*O acidente nuclear que ocorreu em 26 de abril de 1986, na Usina de Chernobyl, na Ucrânia, ex-república da antiga União Soviética, vem sendo considerado há muito tempo como o maior acidente nuclear de todos os tempos e tem causado muito medo quanto ao uso desse tipo de fonte de energia.

*O que aconteceu foi que, naquele dia, o reator 4 da usina estava parado para uma manutenção periódica e para o teste de um novo mecanismo de emergência. Para tal, algumas normas de segurança deveriam ter sido seguidas; porém, não foi o que ocorreu. Os operadores da Sala de Controle do Reator não foram treinados segundo essas normas internacionais de segurança e não obedeceram aos cuidados mínimos – com isso perderam o controle da operação.

*A região permanecerá contaminada por muitas décadas; mesmo assim, atualmente, as outras unidades da Central Nuclear de Chernobyl continuam em operação. Construiu-se um “Sarcófago”, ou caixão de cimento, na unidade acidentada para evitar que se libere mais radiação para o meio ambiente. No entanto, esse sarcófago necessita de ajustes e reparos ao longo do tempo, que não estão sendo feitos.