QUÍMICA NUCLEAR
Universidade Federal de Itajubá
Grupo:
Deborah Tiemi Saiki - ECA
Rafael Mendonça Grilo - EEL
Rafael Capelozza Mazzon - EEL
Sumário
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Introdução
Radioatividade
Modos de Estabilidade Nuclear
Transmutações Nucleares
Velocidade do Decaimento Radioativo
Variação de Energia nas Reações Nucleares
Fissão Nuclear
Fusão Nuclear
Efeitos Biológicos da Radiação

1
Introdução
• Núcleons: prótons e nêutons.
• Isótopos (= Z)
• Radionuclídeos: núcleos radioativos.
• Radioisótopos: átomos compostos de
radionuclídeos.
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2
Equações Nucleares
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3
Decaimento
Radioativo
• Radiação Alfa (α)
• Radiação Alfa (β)
• Radiação Gama ()
• Emissão de Pósitron
• Captura de Elétron
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4
Padrões de
Estabilidade Nuclear
• Razão nêutron-próton
• Cinturão de estabilidade
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5
Padrões de
Estabilidade Nuclear
 Série de Radioatividade:
 Números Mágicos:
2, 8, 20, 28, 50 e 82

6
Transmutações Nucleares
Formação de diferentes átomos
através do bombardeamento de um núcleo
por partículas ou núcleos.
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7
Transmutações Nucleares
 Uso de partículas
carregadas:
acelerador de
partículas
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8
Transmutações Nucleares
 Uso de nêutrons:
58
26
Fe  n 
58
26
Fe 
59
27
Co  n 
1
0
59
27
1
0
59
26
Fe
Co 
60
27
0
1
e
Co

9
Transmutações Nucleares
 Elementos transurânicos: Z > 92
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10
Velocidade de
Decaimento radioativo
Meia Vida
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11
Velocidade de
Decaimento radioativo
Datação
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12
Detecção de
radioatividade

13
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14
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15
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16

17
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18

19
Variações de energia
nas reações
nucleares
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20
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21
Energia de coesão do núcleo
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22
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23
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24
Fissão Nuclear
 A divisão de núcleos pesados é um processo
exotérmico.
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25

Reações em cadeia
Massa crítica: massa
mínima de material
fissionável para que a
reação em cadeia se
mantenha.
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26
Bomba de fissão Nuclear
 Desintegração de núcleos pesados como
urânio ou plutônio “bombas A”.
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27
Usina nuclear
 As usinas nucleares de geração de energia operam com o
processo de fissão
 As usinas nucleares fornecem cerca de 16% da eletricidade
do mundo
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29
Reatores Nucleares
O que são os rejeitos nucleares
produzidos pelas usinas
94%: combustível
- Uma mistura de urânio e plutônio que
ainda pode ser reprocessada para gerar
mais energia. O plutônio pode servir para
fabricar bombas atômicas
5%: cinzas
- São substâncias altamente radioativas,
como césio 137. Os elementos levam 300
anos para ficar inofensivos
1%: elementos pesados
- É uma mistura de elementos
extremamente radioativos, chamados
transurânicos. São perigosos por pelo
menos 10 mil anos
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30
Fusão Nuclear
 Junção de núcleos leves libera enormes
quantidade de energia

31
Bombas de fusão nuclear
 Combinação de núcleos leves de hidrogênio e
hélio para formar elementos mais pesados
“bombas H”
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32
O Sol

Dois prótons se combinam para formar
um deutério

Um próton e um átomo de deutério se
combinam para formar um átomo de hélio
3 e raio gama

Dois átomos de hélio 3 se combinam para
formar um hélio 4 (dois prótons e dois
nêutrons) e dois prótons.
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33
Reator de fusão nuclear
1. Combustível
2. Túnel magnético
3. Revestimento
4. Rejeitos
5. Estímulos
6. Resfriamento
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34
Efeitos biológicos
da radiação
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35
Radiação ionizante e não
ionizante
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36
Radônio
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37
Doses de radiação
Resposta Biológica à Doses de Radiação
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38
Radioterapia
 Interna
 Externa
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