70 Anos dos bombardeios atômicos
de Hiroshima e Nagasaki
A humanidade rememora com tristeza essa triste
página da nossa história. Esses trágicos eventos nos
mostram o uso indevido dos conhecimentos científicos e
os drásticos efeitos da radioatividade.
A Bomba
Dados
•
•
•
•
•
Intensidade de 16 quilotons (TNT)
Altura de 600m
Atingiu 16km de altura após explosão
Matou 80 mil imediatamente
No ano seguinte subiu para 140 mil
Se fosse em Brasília
Você sabe a diferença entre Radiação e
Radioatividade?
Radiação é Energia em
movimento. Ela pode ser
transportada por partículas,
como é o caso das radiações
alfas e betas ou por ondas
(mecânicas
ou
eletromagnéticas) como os
Raios X, Raios Gama ou
mesmo o Ultrassom.
Já Radioatividade é um fenômeno em que ocorre a
emissão de radiação do interior do núcleo de certos átomos.
Esses
átomos
são
chamados
de
radioativos.
• Radioatividade:
• A radioatividade foi descoberta no século XIX. Até
esse momento predominava a ideia de que os
átomos eram as menores partículas da matéria. Com
a descoberta da radiação, os cientistas constataram a
existência de partículas ainda menores que o átomo,
tais como: próton, nêutron, elétron.
• Radioatividade - Classificação:
• Radioatividade natural ou espontânea: é a
que se manifesta nos elementos radioativos e
nos isótopos que se encontram na natureza.
A radioatividade natural ocorre, geralmente,
com os átomos de números atômicos maiores
que 82
• Radioatividade artificial ou induzida: é
aquela produzida por transformações
nucleares artificiais.
• Radioatividade:
Classificação das radiações:
Dois grandes grupos:
Radiação ionizante
Radiação não
ionizante
Diferença:
Energia
Radiação Ionizante:
São radiações que possuem energia suficiente para
Arrancar elétrons de um átomo.
•
Partículas carregadas: Alfa, Beta, Prótons, Elétrons
•
Partículas não carregadas: Nêutrons
•
Ondas eletromagnéticas: Gama, Raios X
• Radiação Não Ionizante
• Não possuem energia suficiente para arrancar
elétrons de um átomo
• Podem quebrar moléculas e ligações químicas
• Ultravioleta, Infravermelho, Radiofreqüência, Laser,
Microondas, Luz visível
• Instabilidade Nuclear
• Número “inadequado” de nêutrons
• Desbalanço de energia interna do núcleo
• Busca do estado de menor energia
• Emissão de energia - radiação
• Partículas e/ou ondas eletromagnéticas.
• Tipos de Fontes
• Equipamentos emissores de radiação ionizante:
→ Fornecer energia para o funcionamento
• Materiais Radioativos:
→ Naturais ou produzidos artificialmente
→ Emitem radiação continuamente.
• Histórico
• 1895 - Wilhelm Conrad Röentgen
descobre os Raios X
• 1896 - Henry Becquerel (francês) –
estudo de sais de urânio
• 1902 - Marie e Pierre Curie descobrem o
Rádio.
• Em 1903 Marie, Pierre e Becquerel
dividiram o Nobel de Física
• Em 1911 Marie recebeu sozinha o Nobel
de Química pela descoberta do Polônio.
• Experiências de Rutherford
• Tipos e Características das Radiações
• RADIAÇÃO BETA ()
• Denominação dada ao elétron emitido pelo núcleo
do átomo - partícula leve
• Possui uma carga negativa
• Perde energia para o meio rapidamente - alcance
médio (até alguns metros no ar)
• Pequeno poder de ionização - produção de pequena
densidade de ionizações.
• Radiação Alfa ()
• Partículas com dois prótons e dois nêutrons partícula pesada
• Possui duas cargas positivas
• Perde energia para o meio muito rapidamente alcance pequeno (alguns centímetros no ar)
• Alto poder de ionização - produção de grande
densidade de ionizações.
• Radiação de Nêutrons
•
Partícula pesada
• Não possui carga
• Perde energia para o meio de forma muito variável extremamente dependente da energia
• Produção de ionizações igualmente variável
• Radiação Gama ()
• Ondas Eletromagnéticas emitidas do núcleo de
átomos em estado excitado de energia
• Não possui carga
• Perde energia para o meio de forma muito lenta grande alcance (centímetros de concreto)
• Pequeno poder de ionização
Fissão Nuclear
Fusão Nuclear
• Relação entre Energia e Alcance
• Todo tipo de radiação ionizante, seja partícula ou
onda eletromagnética, perde energia nas interações
com a matéria
• Quanto maior a energia da radiação, mais interações
é capaz de produzir, portanto maior o percurso até
ser totalmente freada, ou seja, maior o alcance
235
92
U

4
231
+
2
90
Th
• 1º lEI DA Radioatividade
• Observe que a equação nuclear mantém um balanço
de massas e de cargas elétricas nucleares
• Decaimento Beta
• Como não existe elétron no núcleo, ele é formado a
partir de um nêutron de acordo com o esquema:
nêutron  próton + elétron + neutrino
0
n
1
+1
p
1
+
–1
e
0
+
• O próton permanece no núcleo; o elétron e o
neutrino são atirados para fora do núcleo
0
h
0
• 2º Lei da Radioatividade
• “Quando um núcleo emite uma partícula beta, seu número
atômico aumenta de uma unidade e seu número de massa
permanece inalterado”
210
Bi
83
+

–1
0
210
84
Po
• A emissão de um pósitron é o contrário desta. Um núcleo
instável por ter um excesso de prótons, converte um próton
num nêutron que fica no núcleo, sendo emitidos um pósitron
e um neutrino.
• Emissão Gama ()
• A emissão gama (γ) resulta de uma libertação de
energia em excesso pelo núcleo de um átomo sob a
forma de radiação eletromagnética.
• O decaimento gama está associado a outros
decaimentos como o α ou o β se núcleo resultante
dos processos ocorridos ainda se encontra com
excesso de energia e procura estabilizar-se.
• Famílias ou Séries Radioativas
• É o conjunto de elementos que têm origem na
emissão de partículas alfa e beta, resultando, como
elemento final, um isótopo estável do chumbo.
92
228
90
90
224
88
88
220
86
86
212
84
84
Po
212
83
84
82
208
82
80
78
Pb
212
82
Pb
228
89
Ac
Ra
228
Rn
216
Bi
Th
232
88
Po
Ra
90
Th
237
94
233
92
92
229
225
90
89
221
88
87
217
86
213
84
209
83
84
Bi
At
83
209
82
Pb
Ac
Bi
Th
U
233
91
225
88
213
82
80
Po
85
Fr
90
93
Ra
Np
Pa
234
92
92
230
90
90
Th
238
U
92
234
91
Pa
234
90
88
226
218
86
210
84
84
210
82
83
206
80
78
82
Pb
Po
214
84
85
88
At
222
Po
86
218
214
Pa
210
82
83
Pb
Bi
84
Po
Rn
Ra
Th
U
• Período de Semidesintegração ou Meia Vida
(p)
• É o tempo necessário para que a quantidade de uma amostra
radioativa seja reduzida à metade
• O tempo de meia vida é uma característica de cada isótopo
radioativo e não depende da quantidade inicial do isótopo
nem de fatores como pressão e temperatura.
P
mo
P
P
...
P
mo
mo
mo
mo
2
4
8
16
t=x.P
mo
m =
2
x
8h
8h
8h
8h
100g
50g
25g
12,5g
6,25g
 Uma substância radioativa tem meia-vida de 8h.
Partindo de 100 g do material radioativo, que massa
da substância restará após 32 h?
m =
100
2
4
100
=
16
= 6,25g
• Meia vida física dos principais radioisótopos
utilizados em pesquisa:
P-32  14,8 dias
I-125  60 dias
S-35  87,0 dias
Ca-45  165 dias
C-14  5700 anos
Cr-51  27,8 dias
H-3
 12 anos
Curiosidade: O Urânio-238 apresenta meia-vida de
aproximadamente 5.000.000.000 anos que é a idade
prevista da Terra.
• A radiação perde energia para o meio provocando ionizações
• Os átomos ionizados podem gerar:

Radioproteção
Alterações moleculares
Danos em órgãos ou tecidos
Manifestação de efeitos biológicos
• Possibilidades da radiação incidindo em uma célula:
• Passar sem interagir
• Atingir uma molécula:
• Não produzir dano
• Produzir dano.
Atingir uma molécula:
- Produzir dano:
• Reversível
• Irreversível
•
morte celular
• reprodução - perpetuação do dano
Aplicações da radioatividade
DIAGNÓSTICO DE DOENÇAS:
I
131
P
32
Hg
197
Na
24
: Tireóide.
: Tumores dos olhos e câncer de pele.
: Tumores cerebrais.
: Obstruções do sistema circulatório.
TRATAMENTO DE DOENÇAS:
Co
60
: câncer.
I
131
: câncer na tireóide.
Por meio da irradiação, carnes e frutas podem ser
esterilizados (ficando livres de fungos e bactérias)
ou ser conservados por um tempo mais
prolongado
 Métodos mais comuns de datação são os baseados nas
seguintes desintegrações:
238
40
U
para
206
Pb
: usado na datação de rochas.
K
para
40
Ar
: usado na datação de rochas.
14
C
para
14
N
: usado na datação de fósseis.
Fonte de Energia:
EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES
Alguns médicos que haviam radiografado seus
próprios crânios notaram uma queda acentuada de
cabelo;
Em 1896, observava-se que a exposição a um campo
de radiação causava avermelhamento da pele,
inchaço dos tecidos devido ao acúmulo de fluídos e
perda de pêlos;
Em fins de 1896, já havia muitas reportagens sobre o
aparecimento de queimaduras na pele exposta aos
raios X, criando polêmica;
Buscando esclarecimentos, Elihu Thomson expôs seu
dedo mínimo esquerdo durante meia hora por dia, a
um feixe direto de raios X ( 3 cm). Em uma semana
começou a sentir dores e notou uma inflamação com
formação de bolhas no dedo;
EFEITOS BIOLÓGICOS DAS RADIAÇÕES IONIZANTES
Thomson concluiu que a exposição a raios X, além de
certo limite, podia causar sérios problemas;
Os efeitos cancerígenos da radiação foram observados
em seguida (até 1911, havia o registro de 94 casos de tumor
gerado por radiação, 50 deles em radiologistas);
Até 1922, cerca de 100 radiologistas haviam morrido
devido a câncer radioinduzido;
A incidência de leucemia era maior entre médicos
radiologistas do que em outras especialidades médicas;
As estatísticas mostravam que havia uma redução no
tempo de vida dos radiologistas;
Atualmente, com o aumento do conhecimento e a
adoção de práticas seguras este quadro foi alterado e entre
os radiologistas, não se observa nenhuma diferença com
relação às outras especialidades médicas;
QUAIS OS EFEITOS?
A extensão dos danos causados depende basicamente:
Do tipo de radiação;
Do tempo de exposição;
Da forma de exposição;
Do órgão irradiado;
Intervalo entre irradiações;
IMPORTANTE CONSIDERAR:
Qualquer resposta natural do organismo a um agente
agressor é um efeito biológico;
Efeito biológico NÃO significa doença;
Para pequenas irradiações, por exemplo num exame de
raios X, a quantidade de efeitos biológicos é pequena;
Ex.: redução de leucócitos ou hemácias;
As doenças representam um desequilíbrio no organismo
em função da frequência ou quantidade de pequenos
danos biológicos;
Ex.: câncer é o estágio final de um dano biológico ao longo
de anos;
CLASSIFICAÇÃO DOS EFEITOS BIOLÓGICOS
Em função do nível de dano:
Efeitos somáticos:
Afetam a pessoa irradiada;
Dependem da dose absorvida, da taxa de absorção da
energia da radiação, da região e da área do corpo irradiada;
Ex.: A medula óssea e os órgãos reprodutores são muito
sensíveis às radiações;
Efeitos hereditários:
Afetam os descendentes da pessoa irradiada;
É cumulativo e independe da taxa de absorção da energia
da radiação;
Ex.: irradiação das células dos órgãos reprodutores;
CLASSIFICAÇÃO DOS EFEITOS BIOLÓGICOS
Em função do tempo de manifestação:
Efeitos imediatos:
Ocorrem dentro de poucas horas até algumas semanas
após a irradiação;
Ex.: Radiodermite (inflamação cutânea resultante da ação
de radiação ionizante);
Queimaduras;
Efeitos tardios:
Ocorrem muito tempo (anos ou décadas) após a
irradiação;
Ex.: Câncer;
Leucemia nas vítimas de Hiroshima e Nagasaki;
Obs.: É por isso que os técnicos em radiologia devem usar
detectores. Não se poderia esperar os sintomas clínicos
aparecerem, pois estes podem ser tardios, como o câncer;
ACIDENTES COM FONTES RADIOATIVAS
Ucrânia – Chernobyl 1986:
Foi o maior acidente nuclear de todos os
tempos. Os operadores da Sala de Controle
do Reator não foram treinados
adequadamente e não obedeceram aos
cuidados mínimos de segurança e perderam
o controle da operação. Como a cobertura
da usina não havia sido feita para aguentar o
impacto, de tamanho vasamento a tampa de
concreto e o teto do prédio foram
destruidos, liberando 400 vezes mais
material radioativo para a atmosfera do
que a bomba atômica de Hiroshima.
ACIDENTES COM FONTES RADIOATIVAS
Ucrânia – Chernobyl 1986:
Os níveis de radiação cresceram cada vez e radiações em altos níveis
foram detectadas até ao longo de toda a Europa, principalmente na
França.
Os bombeiros que foram chamados para controlar o incêndio
receberam altas doses de radiação: 31 pessoas morreram na hora, 132
foram hospitalizadas e 130 000 pessoas tiveram que ser evacuadas da
região. Outras pessoas morreram dias depois. Calcula-se que esse
acidente causou a morte de cerca de 28 mil pessoas, deixando muitas
outras com graves sequelas, causadas pela exposição ao material
radioativo. Ao longo do tempo, começaram a aparecer vários casos
de câncer; principalmente na glândula tireoide de crianças. Adultos e
crianças contraíram leucemia após lesões na medula óssea e muitas
mulheres grávidas de até quatro meses tiveram filhos com
malformação genética.
ACIDENTES COM FONTES RADIOATIVAS
Brasil – Goiânia/1987: Cápsula contendo césio137
encontrada numa clínica de radioterapia abandonada.
Queimaduras provocadas pela radiação
ACIDENTES COM FONTES RADIOATIVAS
Japão – Fukushima 2011:
O terremoto de 8,9 graus na escala
Richter e o tsunami que abalaram o
Japão em 11 de março provocando
danos na usina nuclear de
Fukushima,
onde
vazamentos
radioativos foram registrados.
O sistema de resfriamento foi avariado e os técnicos japoneses
passaram a adotaram medidas alternativas, como a injeção de água
do mar nos reatores para redução da temperatura, mesmo assim
explosões se sucederam. Os trabalhadores da fábrica sofreram
exposição à radiação e foram temporariamente evacuados em vários
momentos.
CULTIVE A PAZ!!!
FIM!