RADIOATIVIDADE
Profª. Norilda Siqueira de Oliveira
www.norildasiqueira.wikispaces.com
Radioatividade no dia-a-dia
• A humanidade convive com a radioatividade
através de fontes naturais ou artificiais.
• Os efeitos da radioatividade no ser humano
dependem da quantidade acumulada no organismo
e do tipo de radiação.
• Se a dose for excessiva, pode provocar lesões no
sistema nervoso, no aparelho gastrointestinal, na
medula óssea etc, ocasionando por vezes a morte.
Radioatividade
• Existem na natureza alguns elementos fisicamente
instáveis.
• A emissão de partículas α (alfa) ou β (beta) e raios
gama (γ).
• Essa emissão é um meio para deixar o núcleo dos
átomos estáveis.
Alguns átomos radioativos.
• O urânio–235, o césio–137, o cobalto–60, o
tório–232 são exemplos de elementos
fisicamente instáveis ou radioativos.
• Eles estão em
desintegração.
lenta
e
constante
Núcleo de átomo radioativo
Chernobyl (Ucrânia,1986)
• Um dos piores acidentes nucleares acontecidos até
hoje.
• A explosão de um reator nuclear provocou uma
intensa contaminação do meio ambiente
ocasionando mortes e doenças, a radiatividade foi
propagada pelo vento através de milhares de
quilômetros chegando até a Europa Ocidental.
Chernobyl
Goiânia 1987
• Um aparelho de radioterapia abandonado que
continha cloreto de césio.
• A cápsula foi aberta e vendida a um ferro-velho.
• Houve a contaminação de três depósitos de ferrovelho, um quintal, uma repartição pública e
diversas residências e locais públicos.
• Sintomas da contaminação - náuseas, vômitos,
tonturas, diarréia, apareceram algumas horas após
o contato com o material.
Goiânia 1987
O contador Geiger
• é um aparelho baseado
na capacidade que a
radiação têm de
ionizar o gás presente
dentro do aparelho que
converte em sinais
mostrados pelo visor e
emissão de som.
Tomografia e Cintilografia.
Raio X
• O raio-X não é gerado por
desintegração atômica,
mas por fenômenos físicos
que ocorrem dentro da
estrutura do átomo no
espaço ocupado pelos
elétrons.
• A geração dos raios-X é
provocada por um
potencial elétrico de
alguns milhares de volts.
Breve Histórico
Henry Becquerel
• Em 1896 Henry Becquerel
constatou que o sal de
urânio K2UO2 (SO4)2
sulfato de potássio e
uranilo apresentava a
característica de causar
manchas numa chapa
fotográfica mesmo
embrulhada em um papel.
Marie e Pierre Curie
• Em 1897 Marie e
Pierre Curie isolaram
dois elementos
desconhecidos, o
polônio e o rádio.
Experimento de Rutherford 1898
• Entre 1898 e 1900,
Ernst Rutherford
descobriu as partículas
α (alfa) e β (beta).
• Paul Villard 1900
descobriu os raios γ.
Radioatividade e estrutura atômica
• Radioatividade é um fenômeno nuclear. O
núcleo do átomo sofre alterações.
• Nuclídeo é o nome dado a um núcleo
caracterizado por (Z) e (A).
• Radionuclídeo ou radioisótopo é um
nuclídeo emissor de radiação.
Emissões de partículas α e β
• carga positiva e massa elevada.
• As partículas α são constituídas por 2 prótons e 2
nêutrons, isto é, o núcleo de um átomo de hélio
4He .São simbolizadas por: 4
2
2
•
226
88
Ra →

4
2
+
222
86
Rn

Emissões de partículas α e β
• Carga negativa e massa menor que da
partícula α, identificada como elétrons.
• Um nêutron pode se decompor em um
próton, um elétron (β) e um antineutrino.
• As partículas 0 
1
•
210
81
Tl
→
0
1
 +
210
82
Pb
Raio gama
• radiação gama (γ) , sem carga elétrica não é
partícula é uma onda eletromagnética, com
freqüência mais elevada que a dos raios-X.
• Entre várias ondas eletromagnéticas ( radiação γ,
raios X, microondas, luz visível, UV, Iv, Ondas de
rádio...) apenas a radiação γ é emitida pelos
núcleos atômicos.
• Na liberação do raio gama o núcleo perde energia
que pode torná-lo mais estável.
Ondas eletromagnéticas. (3,0.108m/s)
Mesma velocidade, mas freqüências diferentes.
Capacidade de penetração das
radiações α (0,05 cm), β(1,5 cm) e γ(atravessa o
organismo).
Efeitos biológicos da radiação
ionizante.
• As partículas α e β e os raios γ podem ionizar as
moléculas, isto é, arrancar elétrons, originado íons.
• Essa ionização pode conduzir a reações químicas
anormais e à destruição da célula ou alterar suas
funções. Pode lesionar o material genético
causando câncer.
• Alteração das células reprodutivas pode causar
problemas hereditários.
Tempo de meia-vida
• Ou período de semidesintegração é
o tempo necessário para que metade
da quantidade de um radionuclídeo
presente numa amostra sofra
decaimento radioativo.
Tempo de meia vida de isótopos
•
•
•
•
•
•
Iodo β γ
60 Cobalto β γ
3 H (Trítio) β
90 Estrôncio β
235 Urânio α γ
238 Urânio α γ
131
8 dias
5,27 anos
12,5 anos
28 anos
710 milhões de anos
4,5 bilhões de anos
Séries radioativas
• Séries radioativas é o nome dado ao conjunto
de nucleotídeos relacionados por sucessivos
decaimento radioativo.
•
•
•
•
Séries radioativas naturais
Série do urânio 238U → 206Pb
Série do actínio 235U → 207Pb
Série do tório 232Th → 208Pb
Transmutação nuclear
• È a transformação de um nuclídeo em outro,
provocada pelo bombardeamento com uma
partícula.
• 21084 Po → 24 + Pb
•
9
1
4
12
Be
• 2 + 4 → 6 C + 0 n
206
82

4
2
Datação do carbono-14
• Ocorre na natureza 1,1,%de
abundancia.
• Forma-se na alta atmosfera pela
transmutação.
• 147 N + 01 n → 146 C + 11 p
•
14
6
C
→
0
1

+
14
7
N
Carbono-14
Fissão nuclear
• Libera milhões de vezes mais
energia que as reações
químicas.
Fissão nuclear
• È o processo de quebra de núcleos grandes
em núcleos menores, liberando uma
quantidade enorme de energia.
Urânio-235
Fissão urânio-235
•
235
97
U
+
n
→
92
37Rb +
137 Cs
55
235
92U + n →
137
•
235
92U
+ n →94 38Sr +
140
54Xe
+ 2n
•
235
87
U
+
n
→
92
35Br +
143
57La
+ 6n
•
235
92U
+n→
97
92
40Zr +
36Kr
+
141
+ 2n
52Te
+ 2n
56Ba
+ 3n
Bomba atômica
• TNT, Urânio, Fonte de Nêutrons.
• A explosão do TNT provoca o impacto do urânio
com a fonte de nêutrons, dando início à fissão
nuclear.
• Os 3 nêutrons resultantes podem encontrar outro 3
núcleos de urânio e provocar 3 novas fissões, com
formação de outros nove nêutrons, os quais
provocam outras nove fissões e assim por diante.
Trata-se de uma reação em cadeia.
• 1 quiloton = mil tonelada. Cada bomba que
explodiu no Japão tinha 20 quilotons.
Riscos dos reatores
nucleares
• O acidente nuclear se dá devido a falta de
refrigeração no núcleo, liberando os
produtos de fissão na forma gasosa ou no
exterior do combustível no caso dos
reatores PWR( do tipo dos de Angra)
dificilmente atingirão de forma grosseira o
meio exterior, devido a integridade dos
seus vasos de pressão, das blindagens
biológicas e da grossa contenção de
concreto e de aço.
Reação em cadeia
Barras contentoras de reação nuclear
Reator de água pressurizada (PWR)
Lixo atômico
• Grandes problemas ambientais ocasionados pela usina
nuclear é o lixo atômico.
• Decorrente de resíduos do funcionamento normal do
reator: elementos radioativos que “sobram” e que não
podem ser reutilizados ou que ficaram radioativos devido
ao fato de entrarem em contato, de alguma forma, com o
reator nuclear.
• Uma usina nuclear produz por ano, um volume de lixo de
ordem de 3 m³. O suficiente para lotar um elevador
residencial de um prédio de apartamentos.
• Normalmente se coloca esse “lixo atômico” em grossas
caixas de concreto e outros materiais para em seguida
jogá-las no mar ou enterrar em locais especiais.
• Essas caixas podem se desgastar com o tempo e abrir e
contaminar o meio ambiente.
Fusão Nuclear
• Nas estrelas, como o sol, ocorre
contínua irradiação de energia
(luz, calor ...). Essa energia
provém de reações de fusão
nuclear. A reação de fusão é um
processo de “união” de núcleos
menores e conseqüentemente
obtenção de núcleos maiores.
Fusão nuclear
Fontes de energia
Bibliografia
• SARDELLA, Antônio. QUÍMICA. Série
Novo Ensino Médio. Edição compacta.
Volume único. Ática. São Paulo – SP, 2003.
• Cinéticaquímica.http://www.slideshare.net/
Aikhaa/cintica-qumica.
• Cinéticaquímica<http://images.google.com.
br/imgres?>