Radioactividade Ambiental
Área Projecto 2007/08
Grupo 2: Diogo Sousa
nº 1
João Grilo
nº 5
Rui Gustavo nº 16
Sara Cruz
nº 17
Tiago Cancela nº19
12º A
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
Cancela
Rui
Gustavo
Diogo
Ferreira
Sara
Cruz
João
Grilo
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;
Trabalho Teórico:
Texto em suporte de papel.
Ponto de interesse comum: Física;
Problema da actualidade;
Informar quem frequenta a escola sobre
os vários aspectos que envolvem a
radioactividade.
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 História
Henri Becquerel (1852-1908)
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
Casal Curie
Descoberta e História
Conclusões das experiências realizadas por
Roentgen:
Transparência de
metais desde que
as placas sejam
finas.
À medida que a
espessura aumenta
todos os materiais se
tornam
menos
transparentes
Wilhelm Konrad
Roentgen (1845-1923)
Possibilidade de ver
a sombra dos ossos
sobre a sombra mais
ténue dos contornos
das mãos
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?
O fenómeno radioactivo consiste
na transformação de um núcleo
atómico noutro
Neste processo há libertação de
partículas ou de radiação
electromagnética
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.
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 pele
Alcance
no ar
Barrado
por
Alfa
Partícula
composta de dois
protões e dois
neutrões.
0.0033 cm
Alguns
centímetros
Folha de
papel
Beta
Electrões com
alta energia
0,5 cm
Dezenas de
centímetros
Folha de
alumínio (mm
de espessura)
Gama
Radiação
electromagnética
(fotões) de alta
energia
Ilimitado
Paredes de
concreto
(espessura
superior a 1
m)
9,91 cm *
* 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 Chernobyl
Libertou-se nuvem radioactiva
ONU - 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
Transmutações
Conversão 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 Nuclear
Decorre 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
Siemens Oncor1
(2006)
Alta energia
Varian Clinac 600C
(1996)
Baixa energia
Detector de
Geiger do
grupo
80 cps
120 cps
Medidor do
IPOFG
0.4 μSv
1.4 μSv
Medidor
Medições junto a fontes
radioactivas:
Fonte
Medidor
Doente a quem foi
administrada
uma dose
radioactiva
elevada
Fonte de Césio Cs137
Actividade da fonte (nº
de decaementos por
segundo): 78.09 μCi
Em contacto – 75000 cps
(aprox)
Detector de
Geiger
do
grupo
404 cps
Medidor do
IPOFG
2.6 μSv
A 50 cm – 50000 cps
(aprox)
A 1m – 200 cps
76 μSv
Valor acumulado pelo dosímetro individual durante
a visita = 0 μSv
Conclusões medições IPOFG
Os 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)
Bibliografia
Internet:
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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:
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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