RADIOATIVIDADE
É o fenômeno onde núcleos instáveis
emitem partículas e radiação,
transformando-se em outros átomos.
Marie Curie
• Descobriu a
Radioatividade com
Pierre Curie e
Becquerel.
• Descobriu dois novos
elementos químicos:
Rádio e Polônio.
Ernest Rutherford
• Descobriu que os
átomos radioativos
emitiam partículas
positivas ou negativas
acompanhadas de
ondas
eletromagnéticas.
EMISSÕES NATURAIS
• Partícula alfa : 24
• Partícula beta : -10
• Raio gama : 00
PARTÍCULA ALFA
2 prótons + 2 nêutrons
Igual ao núcleo de um átomo de hélio
2
4He
Quando um átomo de 94239Pu emite uma partícula alfa, ele
se transforma em 92235U
PARTÍCULA BETA
Elétron emitido pelo
núcleo pela quebra de um
nêutron:
0
1n

1
1 p
+
-1
0e
+
0
0 (neutrino)
Quando existe um excesso de nêutrons em relação a prótons há
emissão de ELÉTRON.
0
1n

1p
1
+
-1
0e
+
0
0 (neutrino)
Quando existe um excesso de prótons em relação a nêutrons há
emissão de PÓSITRON.
1
1 p

0
1n
+
+1
0e
+
0
0 (neutrino)
RAIO GAMA

0
0
É uma onda eletromagnética
Não tem carga nem massa
É emitido junto com
partículas alfa e beta
E
S
P
E
C
T
R
O
E
L
E
T
R
O
M
A
G
N
E
T
I
C
O
EMISSÕES NATURAIS
radiação carga
massa
V (da
luz)
Poder de
penetração
Poder de
ionização

+2
4
5%
1
10.000

-1
1/1840 95%
100
100

0
0
10.000
1
100%
Poder de penetração
LEIS DA RADIOATIVIDADE
• Primeira lei:
A X  4 +
Z
2
Exemplo:
238U
92

2
Z-2
4
A-4Y
+
90
234Th
LEIS DA RADIOATIVIDADE
• Segunda lei:
AX 
0 +
Z
-1
Exemplo:
14C 
6
-1
0
+
Z+1
7
AY
14N
MEIA - VIDA
É o tempo necessário para que metade do
número inicial de átomos sofra desintegração.
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
O iodo-131, utilizado em Medicina Nuclear para
exames de tireóide, possui a meia-vida de oito
dias. Isso significa que, decorridos 8 dias, a
atividade ingerida pelo paciente será reduzida à
metade. Passados mais 8 dias, cairá à metade
desse valor, ou seja, ¼ da atividade inicial e
assim sucessivamente. Após 80 dias (10 meiasvidas), atingirá um valor cerca de 1000 vezes
menor.
CICLO DO CARBONO -14
MEIA-VIDA DO CARBONO -14
CONTADOR GEIGER
TRANSMUTAÇÃO ARTIFICIAL
• Consiste na transformação de átomos de
um determinado elemento químico em
átomos de outro elemento, através do
choque entre átomos e partículas.
• Em 1932, Chadwick comprovou a
existência do nêutron ao bombardear
placas de berílio com partículas alfa:
9Be
4
+
2
4
 
6
12C
+
1n
0
FUSÃO NUCLEAR
• Consiste na união de átomos pequenos
formando átomos maiores.
• Essas reações são denominadas
TERMONUCLEARES, e ocorrem no
interior das estrelas.
• Bomba H
2H
1
+
2H
1
 24He + ENERGIA
• 1 g de hidrogênio libera a mesma
quantidade de energia que a queima de
20 toneladas de carvão.
A fusão nuclear exige grande quantidade de
energia para ocorrer.
FISSÃO NUCLEAR
• Consiste na quebra de núcleos grandes,
formando átomos menores.
• A fissão desses átomos ocorre quando um
nêutron se choca com um átomo grande
provocando a sua quebra e liberando
novos nêutrons, que atacam outros
átomos
reação em cadeia
92
235U
+
0
1n

56
142Ba
+
36
91Kr
+ 3 01n + ENERGIA
Encadeamento arborescente
32
31
nêutron
3n
Núcleo de
urânio 235
Little boy
ISÓTOPOS DO URÂNIO
enriquecimento do urânio
92
235u
Radioativo
(físsil) 0,7%
92
238u
Normal (fértil)
99,3%
Minério de Urânio
K2(UO2)2(VO4)2·3H2O
pechblenda
yellow cake - U3O8
Dióxido de urânio – UO2
Apenas duas dessas pastilhas, com
cerca de um centímetro de altura e
de diâmetro, geram a energia de um
mês para uma residência média.
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REATOR NUCLEAR
• É um dispositivo que permite controlar a
fissão nuclear.
• A energia liberada durante a fissão é
usada para transformar água líquida em
vapor, que faz girar uma turbina, gerando
energia elétrica.
LIXO NUCLEAR
• Os produtos da fissão nuclear são
altamente radioativos e precisam ser
acondicionados e isolados do meio
ambiente por centenas de anos.
• A França (77,4% da energia produzida)
constrói silos para abrigar o lixo, por no
mínimo 1000 anos.
ACIDENTES
 Chernobyl: 26 de abril de 1986
O coração do reator nuclear da usina,
devido a um superaquecimento, sofreu
avaria que provocou o vazamento do
material radioativo.
ACIDENTES
 Goiânia: setembro de 1987
Uma cápsula contendo Cs-137 foi aberta
a marretadas, expondo o material
radioativo.
ACIDENTES
 Fukushima: março 2011
Desde o dia 11, em virtude do
terremoto e do tsunami ocorrido na
região, a usina de Fukushima teve
várias explosões gerando panes e
desequilíbrios em seus reatores. As
explosões elevaram o nível de
radiação no ar que atingiu oito
níveis a mais em comparação às
condições normais ao redor do
reator nuclear.
APLICAÇÕES
• A radioatividade destrói células vivas: é
empregada no tratamento do câncer. Os
principais são: cobalto-60, césio-137 e iodo-131.
• A radioatividade apresenta fosforescência: a
substância radioativa emite luz própria, mesmo
no escuro. Usa-se em mostradores de relógios,
placas de sinalização, chaves elétricas.
• A radioatividade é usada na determinação da
idade dos fósseis.