Área 2 - Química
Ensino Médio - 2º Ano
LEIS DA RADIOATIVIDADE
QUÍMICA - 2º Ano
Leis da Radioatividade
Radioatividade – Raios-X
Um forte feixe de elétrons (A) sai do catodo e
se choca contra o anodo produzindo um
feixe de raios X (B).
Imagem: Wilhelm Röntgen / United States Public Domain.
Imagem: SEE-PE, Redesenhado a partir de
ilustração de Autor Desconhecido.
• Wilhelm Roentgen - descoberta dos raios-X em 5/11/1895
 II Revolução Científica.
• Raios-X - raios eletricamente neutros e invisíveis que atravessam
papel, madeira e finas lâminas de metal.
QUÍMICA - 2º Ano
Leis da Radioatividade
Espectro eletromagnético
Imagem: Original Horst Frank, with some modifications by Jailbird. Tradución da versión
de Alebergen / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.
QUÍMICA - 2º Ano
Leis da Radioatividade
Radioatividade – emissões espontâneas
• Henri Becquerel (1896) - Estudo da luminescência
Imagem: Naklig at el.wikipedia
Imagem: Nigpich2A / Creative
Commons Attribution-Share Alike
3.0 Unported.
 Descoberta de emissões espontâneas diferentes dos
raios-X;
 Violação da conservação da energia.
Fluorescência
Fosforescência
QUÍMICA - 2º Ano
Leis da Radioatividade
Natureza da radioatividade
• Marie Curie (em 16/12/1897) - uso do termo
radioatividade
(Nobel
de
Física)
 Descoberta do polônio e do rádio (Nobel de
Química)
• Diferença entre a radioatividade e os raios-X:
– raios-x são produzidos quando uma substância (gás) é
bombardeada;
– a radioatividade ocorre espontaneamente.
QUÍMICA - 2º Ano
Leis da Radioatividade
Henri
Becquerel
Imagem: Paul Nadar /
United States Public
Domain
Pierre e Marie Curie
Imagem: Nobel foundation / Public Domain
Imagem: Vitold Muratov / Creative Commons Attribution-Share
Alike 3.0 Unported.
Histórico
Wilhelm
Röntgen
Imagem: "E=MC² " de David Bodanis, Ed. Berkley Trade; 1ª Ed.
(9 de Outubro de 2001).
QUÍMICA - 2º Ano
Leis da Radioatividade
Explicação da radioatividade
QUÍMICA - 2º Ano
Leis da Radioatividade
Radioatividade
• Radioatividade  Está voltada para os
fenômenos relacionados ao núcleo atômico;
• Reação nuclear  Processo no qual o núcleo de
um átomo sofre alguma alteração;
• Nuclídeo  Nome dado a um núcleo
caracterizado por um número atômico (Z) e um
número de massa (A)  ZXA;
• Radionuclídeo ou radioisótopo  Nuclídeo
emissor de radiação.
QUÍMICA - 2º Ano
Leis da Radioatividade
Partículas subatômicas
Subpartícula
Próton
Nêutron
Elétron
Carga Massa Símbolo
1
p
+1
1
1
1
n
0
1
0
-1
0
0
e
-1
QUÍMICA - 2º Ano
Leis da Radioatividade
Símbolos utilizados
Partícula
Alfa
Beta
Gama
Neutrino
Pósitron
Símbolo
4 ou He4

2
2
0

-1
0

0
0

0
0
e
1
QUÍMICA - 2º Ano
Leis da Radioatividade
Radiações α,  e 
Emissão
Símbolo
Penetração
Ionização
Desvio
Alfa
4
2
Baixa
Alta
Pequeno
Beta
-1
Alta
Média
Grande
Gama
0
0
Altíssima
Baixa
Não desvia
0
QUÍMICA - 2º Ano
Leis da Radioatividade
Emissões radioativas
• Emissão α:
A
Z
X  
4
2
X 
A4
Z 2
0
0
• Emissão :
W   W 
A
Z
0
1
A
Z 1
0
0
QUÍMICA - 2º Ano
Leis da Radioatividade
Emissões radioativas
Imagem: SEE-PE, Redesenhado a partir de ilustração de Autor Desconhecido.
QUÍMICA - 2º Ano
Leis da Radioatividade
Imagem: SEE-PE, Redesenhado a partir de ilustração de Autor Desconhecido.
As partículas Alpha são paradas por uma folha de papel,
enquanto as partículas Beta só são paradas por uma placa
de alumínio. Já as partículas de radiação Gama penetram
a matéria, sendo paradas completamente por uma parede
de chumbo de 4 metros de espessura.
Imagem: Alpha particles are stopped by a sheet
of paper whilst beta particles halt to an
aluminium plate. Gamma radiation is dampened
when it penetrates matter. Gamma rays can be
stopped from 4 meters of lead / Publi c Domain.
Poder dep
QUÍMICA - 2º Ano
Leis da Radioatividade
Redemption Song – Bob Marley
Emancipate yourselves from mental
slavery
Liberte-se da escravidão mental
Ninguém além de você pode libertar sua mente
None but ourselves can free our minds
Não tenha medo da energia atômica,
Have no fear for atomic energy,
Porque eles não podem parar o tempo
'Cause none of them can stop the time
Por quanto tempo vão matar nossos profetas?
How long shall they kill our prophets,
While we stand aside and look
Enquanto nós permaneceremos de lado
olhando
Alguns dizem que é apenas uma parte disto
Some say it's just a part of it
Nós temos que cumprir inteiramente o Livro
We've got to fulfill de book.
Imagem: Fg2 / Public Domain
Imagem: Aude / GNU Free Documentation License
QUÍMICA - 2º Ano
Leis da Radioatividade
E o tempo parou...
QUÍMICA - 2º Ano
Leis da Radioatividade
Imagem: Autor desconhecido, 6 August 1945 / Public Domain
Imagem: Autor Desconhecido / National Archives and Records Administration, College
Park / Public Domain
Para Hiroshima!
Aplicações
militares
Imagem: Enola Gay Tail Gunner S/Sgt. George R. (Bob) Caron / National Archives and Records
Administration / Public Domain
QUÍMICA - 2º Ano
Leis da Radioatividade
QUÍMICA - 2º Ano
Leis da Radioatividade
Imagem: United States Department of Energy /
Public Domain.
Bomba em Hiroshima
Réplica da bomba “Little Boy” lançada em Hiroshima, Japão,
em agosto de 1945.
QUÍMICA - 2º Ano
Leis da Radioatividade
Imagem: Princeton Plasma Physics Laboratory /
Creative Commons Attribution 3.0 Unported.
Imagem: US Department of Energy / Public Domain.
Reator nuclear
"Dr. Norman Hilberry (esquerda) e Dr. Leo Szilard, em frente ao
laboratório onde foi construído o primeiro reator nuclear durante a
2ª Guerra Mundial. Ambos trabalharam com o Dr. Enrico Fermi
para conseguir a primeira reação de energia nuclear autosustentável, realizada em 02 de Dezembro de 1942 na
Universidade de Chicago.
Vista externa do reator NSTX.
QUÍMICA - 2º Ano
Leis da Radioatividade
Fissão nuclear
Imagem: Fastfission / Public Domain
1. Um átomo de urânio-235 absorve um
nêutron, ocorrendo a fissão em dois novos
átomos (fragmentos da fissão), soltando
três novos neutrons e energia de ligação;
2. Um desses nêutrons é absorvido por um
átomo de urânio-238 e continua a reação.
Outro nêutron é perdido, não colidindo com
nada, continuando também a reação.
Enquanto isso, o terceiro nêutron colide
com um átomo de urânio-235, o qual, com
a fissão,
libera dois nêutrons e
determinada energia de ligação;
3. Ambos os nêutrons colidem com átomos
de urânio-235; cada fissão libera entre dois
e três neutrons; e assim por diante.
QUÍMICA - 2º Ano
Leis da Radioatividade
Bomba Atômica
Imagem: SEE-PE, Redesenhado a partir de ilustração de Autor Desconhecido.
QUÍMICA - 2º Ano
Leis da Radioatividade
Poeira das
estrelas
Imagem: Central region of the Lagoon Nebula (also known as M8 and NGC
6523) - an H II region in the Sagittarius constellation / Southern African Large
Telescope (SALT) / Public Domain
Fusão nuclear –
nascimento e
destruição
Três fases da reação de fusão
nuclear:
1 - O deutério e o trítio são
acelerados até uma velocidade
que permita o início da reação;
2 - É criado um núcleo instável
de He-5;
3 - Ocorre a ejeção de
um nêutron e a expulsão de um
núcleo de He-4.
Imagem: I, Panoptik / GNU Free Documentation License
QUÍMICA - 2º Ano
Leis da Radioatividade
QUÍMICA - 2º Ano
Leis da Radioatividade
Essa
arma
nuclear
americana foi testada
por Ivy Mike em 31 de
outubro de 1952 no Atol
Enewetak
(Pacífico).
Foi o primeiro teste de
arma
termonuclear
(bomba de hidrogênio.).
Imagem: US Atomic Energy Commission / Public Domain.
Bomba de
hidrogênio
QUÍMICA - 2º Ano
Leis da Radioatividade
28/Março/1979: Three-Mile Island - EUA
Imagem: Ben Fairless / Creative
Commons - Atribuição 2.0 Genérica.
Imagem: United States Department of Energy /
Public Domain.
Acidentes nucleares...
26/Abril/1986: Chernobyl – Ucrânia
QUÍMICA - 2º Ano
Leis da Radioatividade
Imagem: Onuka, Masami (尾糠政美) / Domínio Público.
Consequências...
Vítima da bomba
atômica de Hiroshima.
QUÍMICA - 2º Ano
Leis da Radioatividade
Perigo radioativo
Imagem: TimVickers / Public Domain.
QUÍMICA - 2º Ano
Leis da Radioatividade
Imagem: André Koehne / GNU Free
Documentation License
Imagem: Sturm / Creative Commons Attribution 3.0
Unported.
Brasil na era nuclear
• Angra-I e II no Rio de Janeiro; e
• Reservas de urânio no Brasil.
•
Anúncio, de 1933, da linha de cosméticos
Tho-Radia; e pó facial da mesma marca.
Imagem: Rama / CeCILL / Creative
Commons Attribution-Share Alike 2.0 France.
Imagem: Linha de Cosméticos contendo Radio,
vendidos na primeira parate do século XX / Musée
Marie Curie / GNU Free Documentation License.
QUÍMICA - 2º Ano
Leis da Radioatividade
Aplicações da radioatividade
QUÍMICA - 2º Ano
Leis da Radioatividade
Imagem: Smoothape / Public Domain
Imagem: Myohan at en.wikipedia
/ Creative Commons Attribution 3.0
Unported.
Imagem: Mummia di epoca grecoroama,
proveniente da Tebe / Giovanni Dall'Orto
Aplicações da radioatividade
Imagem: The physics of decay and origin of carbon 14 for the
radiocarbon dating / Creative Commons Attribution-Share
Alike 3.0 Unported, 2.5 Generic, 2.0 Generic and 1.0 Generic.
QUÍMICA - 2º Ano
Leis da Radioatividade
Imagem: Sanko / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.
Aplicações da radioatividade
Tomografia PET.
QUÍMICA - 2º Ano
Leis da Radioatividade
Imagem: Hokanomono / Public Domain.
Datação com C-14
QUÍMICA - 2º Ano
Leis da Radioatividade
Cinética das emissões radioativas
t 1/2
t 1/2
mº
(massa inicial)
mº/2
Imagem: SEE-PE
• Tempo de meia-vida (t1/2) ou período de
semi-desintegração (P)  Tempo necessário
para que metade da quantidade de um
radionuclídeo presente em uma amostra sofra
decaimento radiativo.
t 1/2
mº/4
mº/8
Tabela de Imagens
Slide
Autoria / Licença
Link da Fonte
2a SEE-PE
08/03/2012
2b
03/02/2012
3
4a
4b
6a
6b
6c
Acervo SEE-PE
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:First_
medical_Xray_by_Wilhelm_R%C3%B6ntgen_of_his_wife_
Wilhelm Röntgen / United States Public
Anna_Bertha_Ludwig%27s_hand_Domain.
_18951222.gif
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commo
ns/thumb/8/8d/Espectro_eletromagneticopt.svg/800px-Espectro_eletromagneticopt.svg.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedi
Original Horst Frank, with some modifications a/commons/thumb/8/8d/Espectro_eletromagn
by Jailbird. Tradución da versión de Alebergen / etico-pt.svg/800px-Espectro_eletromagneticoCreative Commons.
pt.svg.png
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:HK_Di
sneyland_Park_Promenade_night_road_sign.JP
Nigpich2A / Creative Commons
G
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Oris_
Naklig at el.wikipedia
meistertaucher_2.jpg
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pierre
Autor Desconhecido / Public Domain
_and_Marie_Curie.jpg
Imagem: Paul Nadar / United States Public
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Portrai
Domain
t_of_Antoine-Henri_Becquerel.jpg
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Wilhel
Nobel foundation Public Domain
mR%C3%B6ntgen.JPG
Data do
Acesso
06/02/2012
03/02/2012
03/02/2012
03/02/2012
03/02/2012
03/02/2012
Tabela de Imagens
Slide
7
13
14a
14b
16a
16b
17a
17b
18
19
Autoria / Licença
Link da Fonte
Imagem: "E=MC² " de David Bodanis, Ed. Berkley http://www.amazon.com/mc2-BiographyTrade; 1ª Ed. (9 de Outubro de 2001).
Worlds-Famous-Equation/dp/0425181642
SEE-PE
Acervo SEE-PE
SEE-PE
Acervo SEE-PE
Alpha particles are stopped by a sheet of paper http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Alfa_be
whilst beta particles halt to an aluminium plate. ta_gamma_radiation.png
Gamma radiation is dampened when it
penetrates matter. Gamma rays can be stopped
from 4 meters of lead / Publi c Domain.
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Nagasa
Aude / GNU Free Documentation License
ki_a-bomb_clock.jpg
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hiroshi
Fg2 / Public Domain
ma_Gembaku_Dome_1.jpg
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Hiroshima_Stre
United States Public Domain
et_Scene_with_injured_Civilians.jpg
http://en.wikipedia.org/wiki/File:The_patient%2
7s_skin_is_burned_in_a_pattern_corresponding
_to_the_dark_portions_of_a_kimono_-_NARA_United States Public Domain
_519686.jpg
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Atomic
United States Public Domain
_cloud_over_Hiroshima.jpg
US government DOD and/or DOE photograph.
Public domain as work of U.S. federal
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Little_b
government.
oy.jpg
Data do
Acesso
03/02/2012
08/03/2012
08/03/2012
08/03/2012
03/02/2012
03/02/2012
01/02/2012
01/02/2012
01/02/2012
03/02/2012
Tabela de Imagens
Slide
Autoria / Licença
20a US Department of Energy / Public Domain
Princeton Plasma Physics Laboratory / Creative
20b Commons
21 Fastfission / Public Domain
22 SEE-PE
Central region of the Lagoon Nebula (also known
as M8 and NGC 6523) - an H II region in the
Sagittarius constellation / Southern African Large
23 Telescope (SALT) / Public Domain
24
25
26a
26b
27
Link da Fonte
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Szilard_
and_Hilberry.jpg
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:NSTX.jp
g
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Fission_chain_r
eaction.svg
Acervo SEE-PE
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:DI, Panoptik / GNU Free Documentation License T_fusion.svg
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ivy_exp
US Atomic Energy Commission / Public Domain. losion.JPG
United States Department of Energy / Public
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Three_
Domain.
Mile_Island_(color)-2.jpg
Ben Fairless / Creative Commons - Atribuição 2.0 http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:The_dange
Genérica.
rous_view_-_Pripyat_-_Chernobyl.jpg
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Victim_
Onuka, Masami (尾糠政美) / Domínio Público. of_Atomic_Bomb_002.jpg
Data do
Acesso
03/02/2012
03/02/2012
06/02/2012
08/03/2012
08/03/2012
06/02/2012
03/02/2012
01/02/2012
08/03/2012
06/02/2012
Tabela de Imagens
Slide
Autoria / Licença
28 TimVickers / Public Domain.
29a Sturm / Creative Commons
André Koehne / GNU Free Documentation
29b License
Linha de Cosméticos contendo Radio, vendidos
na primeira parate do século XX / Musée Marie
30a Curie / GNU Free Documentation License.
30b Rama / CeCILL
31a Myohan at en.wikipedia / Creative Commons
Link da Fonte
Data do
Acesso
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Geiger
_counter_2.jpg
06/02/2012
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Vista_
Angra.jpg
06/02/2012
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:UranioBra
sil.gif
06/02/2012
08/03/2012
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:ThoRadia-IMG_1228.JPG
06/02/2012
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Thyroi
d_scan.jpg
06/02/2012
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Axesse_Radiot
herapy.png
06/02/2012
31b Smoothape / Public Domain
Reconstrução da múmia de Öetzi exposta no
Prehistory Museum of Quinson, Alpes-deHaute-Provence, França / fotografia
31c, e disponibilizada por 120 / Creative
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Otzi33 Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported. Quinson.jpg
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:PET_S
32 Sanko / Creative Commons
can_nasopharynx_carcinoma.jpg
33 Hokanomono / Public Domain.
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Radioc
arbon_dating_calibration.svg
34 SEE-PE
Acervo SEE-PE
08/03/2012
06/02/2012
08/03/2012
08/03/2012