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quarta-feira, 15 de julho de 2015

Introdução à radioatividade

Por: Marcus V. Cabral


Os elementos radioativos são sempre radioativos.
Os elementos radioativos são sempre radioativos.
 
Radioatividade é a desintegração espontânea ou provocada na matéria com emissões de radiações como consequência de uma instabilidade nuclear, isto é, quando um núcleo tem grande número de prótons e de nêutrons, onde os núcleos instáveis emitem partículas de energia, transformando-os em núcleos de outros elementos mais estáveis. A esse fenômeno, dá-se o nome de decaimento, transmutação ou desintegração.

Seguem os principais tipos de emissões:

Raios alfa (α)

São as radiações que sofrem pequenos desvios para o lado negativo de um campo elétrico, é essencialmente um núcleo de Hélio, a carga da partícula alfa é 2+, sua massa é 4, tem alto poder de ionização e baixo poder de penetração. Quando ela é emitida, o número de massa decresce de 4 unidades, e o número atômico diminui 2 unidades, essa é a 1ª Lei da Radioatividade.


Raios betas (β)

São as radiações que sofreram grandes desvios para o lado positivo do campo elétrico, por serem negativas, ou seja, é um elétron de alta energia que, quando ela é emitida, o número atômico (Z) sofre desintegração: aumenta de 1, enquanto o número de massa (A) não se altera. Essa é a 2ª Lei da Radioatividade. Essa radiação tem baixo poder de penetração, sua massa é desprezível sendo 1/1836.

Na realidade, o elétron não existe no núcleo do átomo, ele se forma a partir da reação de decaimento de um nêutron. Por esta emissão não alterar as massas atômicas, originam-se átomos isóbaros.

*nêutron = próton + elétron +neutrino

Importante citar que o próton permanece no núcleo devido à sua grande massa.


Raios gama (γ)

São radiações que não sofreram desvio, isto é, são radiações eletromagnéticas de alta energia, cuja emissão não é acompanhada de qualquer variação de Z ou A, do núcleo que se desintegra, tem alto poder de penetração, enquanto seu poder de ionização é nulo. Poder de ionização é a capacidade de arrancar elétrons das moléculas, transformando-as em íons.

Os nuclídeos radioativos usados no tratamento de câncer, hoje evitados por causa do alto custo do elemento Cobalto 60, este é emissor de partículas beta e gama, esta radiação é dirigida para o tecido maligno para destruí-lo. Em casos de câncer de tireoide, o Iodo radioativo pode ser ingerido, considerando que este se concentra na glândula e a destrói, sem efeito no resto do organismo.

A transformação de um átomo em outro é denominada transmutação. É uma reação nuclear, pois ocorre alteração no núcleo do átomo. A reação química afeta a eletrosfera, os isótopos do mesmo elemento apresentam propriedades químicas iguais. A reatividade química depende do tipo de composto do elemento (ex.: o H na água apresenta propriedades diferentes do H no Hidróxido de Sódio, NaOH), e as energias envolvidas nessas reações são desprezíveis se comparado com processos nucleares, embora fique claro que existam.

Já na reação nuclear, os elementos são transformados em outros, os isótopos radioativos têm propriedades diferentes, como a estabilidade; os elementos radioativos são sempre radioativos, independente do composto em que está inserido; quanto à energia, suas reações liberam enormes quantidades, a esse fato atribui seus usos na fabricação de bombas e na Energia Nuclear.


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