Caverna de cristais "Caverna de cristal gigante" em Naica, México

 

Descoberto por acaso, o cristal mexicano secreto caverna grande o suficiente para dirigir um carro

A mina de Naica, no estado mexicano de Chihuahua, é uma mina de trabalho que é mais conhecida por seus extraordinários cristais de selenito.  

 

Localizada em Naica, no município de Saucillo, a mina de Naica é uma mina de chumbo, zinco e prata operada pela Industrias Peñoles, o maior produtor de chumbo do México. As cavernas descobertas durante as operações de mineração contêm cristais de selenito (gesso) de até 1,2 m de diâmetro e 15 m de comprimento.

Formação dos cristais

Naica está em uma falha antiga e há uma câmara de magma subterrânea abaixo da caverna. O magma aqueceu as águas subterrâneas e ficou saturado com minerais, incluindo grandes quantidades de gesso. O espaço oco da caverna foi preenchido com essa água quente rica em minerais e permaneceu preenchido por cerca de 500.000 anos. Durante esse período, a temperatura da água permaneceu muito estável a mais de 50 ° C (122 ° F). Isso permitiu que os cristais se formassem e crescessem em tamanhos imensos.

Enormes cristais de gesso em uma caverna de Naica, encontrados durante a mineração. Anote a pessoa por escala.

Como os cristais atingiram proporções super-heróicas?

Na nova edição da revista Geology , García-Ruiz relata que, por milênios, os cristais prosperaram no ambiente natural extremamente raro e estável da caverna. As temperaturas oscilavam consistentemente em torno de 58 graus Celsius e a caverna estava cheia de água rica em minerais que impulsionava o crescimento dos cristais.

As operações de mineração modernas expuseram a maravilha natural bombeando água para fora da caverna de 10 por 30 metros, encontrada em 2000 perto da cidade de Delicias (mapa do estado de Chihuahua). Agora García-Ruiz está aconselhando a empresa de mineração a preservar as cavernas.

"Flutuador" de cristal de selenito transparente da água da mina de Naica. peso 2,6 kg.

Exploração e estudos científicos

Uma equipe científica coordenada por Paolo Forti, especialista em minerais de cavernas e cristalógrafo da Universidade de Bolonha (Itália), explorou a caverna em detalhes em 2006. Para sobreviver e ser capaz de trabalhar em temperaturas extremas e condições úmidas que impedem incursões prolongadas em cavernas. Na câmara de cristal, eles desenvolveram seus próprios trajes refrigerados e sistemas de respiração fria (respectivamente chamados de traje Tolomea e respirador Sinusit).

Macacões especiais de espeleologia foram equipados com um colchão de tubos de refrigeração colocados por todo o corpo e conectados a uma mochila de cerca de 20 kg (44 libras) contendo um reservatório cheio de água fria e gelo. O resfriamento proporcionado pelo derretimento do gelo foi suficiente para fornecer cerca de meia hora de autonomia.

Além de estudos mineralógicos e cristalográficos, também foram realizadas caracterizações biogeoquímicas e microbianas dos cristais gigantes de gesso. Stein-Erik Lauritzen (Universidade de Bergen, Noruega) realizou datação de urânio-tório para determinar a idade máxima dos cristais gigantes, cerca de 500.000 anos.

Penelope Boston (Instituto de Mineração e Tecnologia do Novo México), espeleologista e especialista em geomicrobiologia de organismos extremófilos, realizou uma amostragem estéril de perfurações de gesso, fazendo pequenos furos dentro de grandes cristais sob condições assépticas. O objetivo foi detectar a possível presença de bactérias antigas encapsuladas no interior de inclusões fluidas e sólidas que apresentam a matriz de sulfato de cálcio a partir de sua formação.

Um geólogo explora as cavernas de cristais gigantes dentro da Naica

As inclusões sólidas consistem principalmente em oxi-hidróxido de magnésio e ferro, mas não foi encontrada matéria orgânica associada aos hidróxidos sólidos. Nenhum DNA de bactérias antigas pôde ser extraído das inclusões sólidas e amplificado por PCR.

Estudos microbianos sobre inclusões de fluidos estão previstos para tentar evidenciar a presença de microrganismos antigos na solução original de fluidos na qual os cristais se desenvolveram.

Outras pesquisas também abrangem os campos da palinologia (estudo de pólen), geoquímica, hidrogeologia e as condições físicas predominantes na Caverna dos Cristais.

Fotos:

O que torna o chumbo venenoso?

James St. John/Flickr/CC BY 2.0  

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by Anne Marie Helmenstine, Ph.D.

Updated April 18, 2018 

 

As pessoas usam o chumbo em suas vidas diárias há muito tempo. Os romanos faziam pratos de estanho e canos para a água de chumbo. Enquanto o chumbo é um metal muito útil, também é venenoso. Os efeitos do envenenamento da lixiviação de chumbo em líquidos podem ter contribuído para a queda do império romano. A exposição ao chumbo não terminou quando a tinta à base de chumbo e a gasolina com chumbo foram eliminadas. Ele ainda é encontrado na eletrônica de revestimento de isolamento, cristal de chumbo, baterias de armazenamento, no revestimento de algumas mechas de velas, como certos estabilizadores de plásticos e na soldagem. Você está exposto a quantidades mínimas de chumbo todos os dias.

O que faz chumbo venenoso

O chumbo é tóxico principalmente porque substitui preferencialmente outros metais (por exemplo, zinco, cálcio e ferro) em reações bioquímicas. Ele interfere com as proteínas que causam certos genes para ligar e desligar, deslocando outros metais nas moléculas. Isso altera a forma da molécula de proteína de tal forma que ela não pode executar sua função. A pesquisa está em andamento para identificar quais moléculas se ligam ao chumbo. Algumas das proteínas conhecidas por serem afetadas pelo chumbo regulam a pressão arterial (que pode causar atrasos no desenvolvimento de crianças e pressão alta em adultos), produção de heme (que pode levar à anemia) e produção de espermatozoides (possivelmente implicando chumbo na infertilidade) . O chumbo desloca o cálcio nas reações que transmitem impulsos elétricos no cérebro, o que é outra maneira de dizer que diminui sua capacidade de pensar ou lembrar de informações.

Nenhuma quantidade de chumbo é segura

Paracelsus foi um autoproclamado alquimista em 1600 e foi pioneiro no uso de minerais em práticas médicas. Ele acreditava que todas as coisas têm facetas curativas e venenosas. Entre outras coisas, ele acreditava que o chumbo tinha efeitos curativos em doses baixas, mas o monitoramento da dosagem não se aplica ao chumbo. 

Muitas substâncias são não-tóxicas ou mesmo essenciais em quantidades vestigiais, ainda que venenosas em quantidades maiores. Você precisa de ferro para transportar oxigênio em seus glóbulos vermelhos, mas muito ferro pode matar você. Você respira oxigênio, mas novamente, muito é letal. O chumbo não é como esses elementos. É simplesmente venenoso. 

A exposição ao chumbo de crianças pequenas é uma preocupação principal, pois pode causar problemas de desenvolvimento, e as crianças se envolvem em atividades que aumentam sua exposição ao metal (por exemplo, colocar coisas na boca ou não lavar as mãos). Não há limite mínimo de exposição segura, em parte porque o chumbo se acumula no corpo. Existem regulamentações governamentais relativas a limites aceitáveis ​​de produtos e poluição, porque o chumbo é útil e necessário, mas a realidade é que qualquer quantidade de chumbo é demais.

O que são metais pesados e por que fazem mal à saúde?

O adjetivo "pesado" é literal, resultado de esses materiais serem mais densos

Por Redação Mundo Estranho

 

Agosto de 2018

 

 O adjetivo “pesado” é literal, resultado de esses materiais serem mais densos – isto é, seus átomos ficam mais próximos uns dos outros. Para ter uma ideia, 1 centímetro cúbico de um metal considerado leve, como o magnésio, pesa 1,7 grama. Já 1 centímetro cúbico de qualquer metal pesado tem pelo menos 6 gramas. E onde entram os riscos para a saúde? Em contato com o organismo, esses metais acabam atraindo para si dois elementos essenciais do corpo: proteínas e enzimas. Eventualmente eles se unem a algumas delas, impedindo que funcionem – o que pode levar até à morte. “Os metais pesados também se ligam às paredes celulares, dificultando o transporte de nutrientes”, diz o químico Jorge Masini, da USP. Mesmo assim, o organismo também tem necessidade de pequenas quantidades de alguns desses metais. É o caso do cobre, que nos ajuda a absorver vitamina C. Em concentrações altas, porém, os mesmos metais são tóxicos.

Tríade inimiga Mercúrio, chumbo e cádmio são os metais mais perigosos

PULMÕES
Ficam inflamados em contato com o cádmio

FÍGADO E RINS
São os órgãos mais danificados pelo cádmio

MÃOS
Suas articulações – até as dos dedos e do pulso – ficam paralisadas por contaminação de chumbo

CÉREBRO
Ingerido em peixes contaminados, o mercúrio debilita as funções cerebrais. E o vapor do metal causa distúrbios psíquicos, como depressão

APARELHO DIGESTIVO
É atacado pelo chumbo e pelo cádmio

Males metálicos Metais pesados têm diferentes graus de toxicidadeAltamente tóxicos
Tóxicos, mas os riscos de contaminação se restringem a trabalhadores da indústria
Úteis para o organismo em pequenas quantidades, mas tóxicos em grandes quantidades
Não-tóxicos em pequenas quantidades, mas tóxicos em grandes quantidades

METAL – CÁDMIO (Cd)
DANOS AO ORGANISMO – Inflamação nos pulmões, problemas no fígado e nos rins
FORMAS DE CONTAMINAÇÃO – Fumaça de cigarro e alimentos preparados em vasilhas feitas com esse metal

METAL – CHUMBO (Pb)
DANOS AO ORGANISMO – Dores abdominais, distúrbios na visão, paralisia nas mãos
FORMAS DE CONTAMINAÇÃO – Tintas e alimentos contaminados por pesticidas à base do elemento

METAL – MERCÚRIO (Hg)
DANOS AO ORGANISMO – Perda da visão, debilitamento das funções cerebrais, coma
FORMAS DE CONTAMINAÇÃO – Ingestão de peixes contaminados e o vapor do metal
METAL – CROMO* (Cr)

DANOS AO ORGANISMO – Úlceras, inflamação nasal, câncer de pulmão
FORMAS DE CONTAMINAÇÃO – Contato com resíduos na indústria de curtição de couros
METAL – NÍQUEL (Ni)

DANOS AO ORGANISMO – Doenças respiratórias, alergias
FORMAS DE CONTAMINAÇÃO – Exposição a vapores do metal em indústrias metalúrgicas

METAL – PLATINA (Pt)
DANOS AO ORGANISMO – Urticária, problemas respiratórios

FORMAS DE CONTAMINAÇÃO – Contato com resíduos em fábricas que industrializam o metal

METAL – PRATA (Ag)
DANOS AO ORGANISMO – Dores abdominais, vômito e diarréia
FORMAS DE CONTAMINAÇÃO – Ingestão acidental em indústrias que trabalham com derivados do material

METAL – COBALTO (Co)
DANOS AO ORGANISMO – Problemas respiratórios, alergias
FORMAS DE CONTAMINAÇÃO – Contato com a poeira do metal em indústrias

METAL – COBRE (Cu)
DANOS AO ORGANISMO – Febre, náuseas, diarréia
FORMAS DE CONTAMINAÇÃO – Ingestão de água contaminada pelo metal presente em encanamentos

METAL – FERRO (Fe)
DANOS AO ORGANISMO – Vômitos, diarréias e problemas intestinais
FORMAS DE CONTAMINAÇÃO – Transfusões de sangue, excesso de ferro na alimentação

METAL – MANGANÊS (Mn)
DANOS AO ORGANISMO – Distúrbios neurológicos, como Mal de Parkinson
FORMAS DE CONTAMINAÇÃO – Inalação de poeira do material na indústria de mineração

METAL – ZINCO (Zn)
DANOS AO ORGANISMO – Tosse, febre, náusea, vômitos
FORMAS DE CONTAMINAÇÃO – Contato com resíduos de indústrias metalúrgicas

METAL – ESTANHO (Sn)
DANOS AO ORGANISMO – Náusea, vômito e diarréia
FORMAS DE CONTAMINAÇÃO – Resíduos do metal em comidas enlatadas

* O Cr(III) – uma das formas do cromo – é essencial para o corpo humano. Mas, nessa forma de Cr(VI), é nocivo à saúde.

The arc of the Snowball: U-Pb dates constrain the Islay anomaly and the initiation of the Sturtian glaciation

Scott MacLennan

Yuem Park

Nicholas Swanson-Hysell

Adam Maloof

Blair Schoene

Mulubrhan Gebreslassie

Eliel Antilla

Tadele Tesema

Mulugeta Alene

Bereket Haileab

Geology (2018) 46 (6): 539-542.

DOI:

https://doi.org/10.1130/G40171.1

Published:

April 26, 2018

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Abstract

In order to understand the onset of Snowball Earth events, precise geochronology and chemostratigraphy are needed on complete sections leading into the glaciations. While deposits associated with the Neoproterozoic Sturtian glaciation have been found on nearly every continent, time-calibrated stratigraphic sections that record paleoenvironmental conditions leading into the glaciation are exceedingly rare.

Instead, the transition to glaciation is normally expressed as erosive contacts with overlying diamictites, and the best existing geochronological constraints come from volcanic successions with little paleoenvironmental information. We report new stratigraphic and geochronological data from the upper Tambien Group in northern Ethiopia, which indicates that the glacigenic diamictite at the top of the succession is Sturtian in age. U-Pb zircon dates obtained from two tuffaceous siltstones that are 74 and 84 m below the diamictite are 719.68 ± 0.46 Ma and 719.68 ± 0.56 Ma (2σ), respectively. We also report a U-Pb date of 735.25 ± 0.25 Ma from a crystal-rich tuff located 2 m above the nadir of a high-amplitude, basin-wide, negative δ¹³C excursion previously correlated with the Islay anomaly.

This age for the anomaly agrees with Re-Os age constraints from Laurentia, suggesting that the δ¹³C signal is globally synchronous and preceded the Sturtian glaciation by ∼18 m.y. The interval between the Islay anomaly and Sturtian glaciation is recorded in the Tambien Group as an ∼600 m succession of predominantly shallow-water carbonates and siliciclastics with δ¹³C values recording a prolonged period at +5‰, followed by an interval of lower, but still positive, values leading up to the glaciation.
Our data are consistent with synchronous global onset of the Sturtian glaciation at ca. 717 Ma. Shallow-water carbonates in strata directly below the first diamictite suggest that glacial onset was rapid in terranes of the Arabian-Nubian Shield.

Mais precisão na datação geológica

Artigo apresenta novo método para definir idade de rochas baseado em isótopos de platina

Por: Fernando Brenha Ribeiro
 

Publicado em 01/11/2005 | Atualizado em 07-05-2016

A idade de meteoritos (como o da imagem, coletado em 1979 na Antártida e identificado como tendo se originado em Marte) poderá ser definida com maior precisão através da análise de um isótopo de platina, método agora aperfeiçoado com a participação de cientistas brasileiros (foto: JPL/Nasa).

Um modelo desenvolvido por pesquisadores brasileiros e italianos deve trazer mais precisão para um recente e promissor método de datação geológica baseado na radiação emitida por certos núcleos do elemento químico platina. Os resultados deverão levar a desdobramentos importantes na determinação das idades de materiais como rochas, minerais e meteoritos. O artigo será publicado em Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B .

A determinação da idade de materiais geológicos, como rochas e minerais, bem como daqueles provenientes do sistema solar – por exemplo, meteoritos e rochas lunares trazidos pelas missões do projeto Apollo – é baseada no decaimento de isótopos radioativos de diversos elementos químicos.

 

Os isótopos radioativos são caracterizados por terem núcleos com um excesso de energia que os torna instáveis. Para atingir a estabilidade, esses núcleos desprezam essa energia extra, emitindo radiação eletromagnética (raios gama) ou partículas do tipo alfa (núcleos do elemento químico hélio, ou seja, dois prótons mais dois nêutrons) e beta (elétrons energéticos).

 

O fenômeno pelo qual o núcleo se livra do excesso de energia é denominado decaimento radioativo. Ao decair, com a emissão de partículas, um núcleo sofre modificação em seu número de massa (soma dos prótons e nêutrons) e/ou número atômico (soma dos prótons), transformando-se no núcleo de outro elemento químico.

 

A liberação de energia, no entanto, não ocorre de forma desordenada. Cada núcleo radioativo de um mesmo tipo tem uma probabilidade bem definida de emitir radiação em um intervalo de tempo finito. Essa probabilidade de decaimento pode ser expressa de várias formas. Uma delas é a chamada meia-vida do isótopo radioativo.

 

A meia-vida corresponde ao tempo necessário para que um conjunto contendo inicialmente N _o núcleos radioativos de um mesmo tipo tenha sua população reduzida à metade. As meias-vidas dos diferentes isótopos radioativos naturais e artificiais variam por diversas ordens de grandeza. O isótopo do carbono com número de massa 14 ( ¹⁴ C) tem, por exemplo, uma meia-vida de 5,7 mil anos, enquanto o isótopo de potássio com número de massa 40 ( ⁴⁰ K) tem uma meia-vida de 1,275 bilhão de anos.

 

Os isótopos radioativos naturais estão presentes nas rochas e nos minerais em quantidades normalmente muito pequenas e que variam ao longo do tempo à medida que ocorre o decaimento radioativo. Os métodos de determinação de idade fundamentados na radioatividade (ou métodos radiométricos de datação) se baseiam na observação dos efeitos da radioatividade.

 

Alguns desses métodos medem o número de partículas emitidas por unidade de tempo por um elemento radioativo, como o método de datação do ¹⁴ C. Outros medem a variação do número de isótopos radioativos e do número dos novos núcleos produzidos pelo seu decaimento ao longo da história do mineral ou da rocha. Um exemplo deste último é o método de datação potássio-argônio (K-Ar). Parte do potássio radioativo ( ⁴⁰ K) decai, produzindo um núcleo de argônio com número de massa 40. Medindo as quantidades de potássio e de argônio contidos em uma amostra e conhecendo a meia-vida do ⁴⁰ K, é possível determinar a idade do material.

 

Os diferentes métodos de datação radiométrica podem ser imaginados como relógios usados para marcar o tempo geológico. O pêndulo desse relógio é a meia-vida do isótopo no qual o método se baseia. Se o período do pêndulo é bem conhecido, o passar do tempo é medido com precisão por um relógio. Da mesma forma, se a meia-vida do isótopo é bem conhecida, a idade de uma amostra pode ser determinada com precisão.

 

Recentemente, foi proposto um novo método de datação baseado no decaimento radioativo do isótopo da platina com número de massa 190 ( ¹⁹⁰ Pt). Esse isótopo emite uma partícula alfa e se transforma no isótopo do ósmio com número de massa 186. As propriedades químicas da platina e do ósmio permitem considerar o novo método como muito promissor para estudos geocronológicos e geoquímicos realizados em minerais ricos em sulfetos e em alguns tipos de meteoritos.

 

A aplicação do método encontra, no entanto, uma dificuldade fundamental. A meia-vida da ¹⁹⁰ Pt não é conhecida com precisão. Diferentes métodos foram usados para determinar essa meia-vida, mas os resultados obtidos até o momento variam entre 240 bilhões e 1 trilhão de anos. O valor adotado atualmente é de 650 bilhões de anos. Meias-vidas assim longas são difíceis de medir, uma vez que o número de decaimentos radioativos que esse isótopo sofre em qualquer intervalo de tempo de observação em laboratório é muito pequeno.

 

Pesquisadores do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), no Rio de Janeiro (RJ), associados a colegas da Universidade de Roma, vêm contribuindo para a obtenção de um valor mais preciso para a meia-vida da ¹⁹⁰ Pt. Uma de suas contribuições consiste em uma equação obtida teoricamente para predizer o valor da meia-vida de um isótopo. Um dos parâmetros dessa equação não pode ter seu valor determinado pela teoria que deu origem à equação e deve ser estabelecido a partir de dados experimentais. Por essa razão, o modelo é chamado de semi-empírico.

 

Os autores – os pesquisadores brasileiros Odilon Tavares e Emil Medeiros, do CBPF, e a italiana Maria Letizia Terranova, da Universidade de Roma – usaram valores de meia-vida de outros 18 isótopos da platina, que podem ser descritos pela equação e cuja meia-vida é bem conhecida. Com o parâmetro semi-empírico determinado, a meia-vida da ¹⁹⁰ Pt foi calculada em (3,7 ± 0,3) x 10 ¹¹ anos, ou seja, 370 bilhões de anos, com um desvio de 30 bilhões de anos para mais ou para menos.

 

Esse valor é comparável com o valor experimental de 320 bilhões de anos – ou seja, (3,2 ± 0,1) x 10 ¹¹ – obtido pelos mesmos autores há alguns anos. O resultado é uma contribuição importante para a solução do difícil problema de estabelecer a meia-vida da ¹⁹⁰ Pt com a precisão necessária para estudos geocronológicos e geoquímicos.


Fernando Brenha Ribeiro
Departamento de Geofísica,
Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas,
Universidade de São Paulo

Radiação e morte: 28 anos depois

Em sua coluna de julho, Jean Remy Guimarães relembra acidente radiológico ocorrido em Goiânia (GO). 

 

Por: Jean Remy Davée Guimarães

Publicado em 17/07/2015 | Atualizado em 17/07/2015

Interessados em reaproveitar o aço e o chumbo contidos num aparelho de radioterapia, catadores de lixo abriram a peça no quintal de casa, liberando césio radioativo no ambiente. (foto: Adelano Lázaro / Wikimedia Commons.

 

Em 13 de setembro de 1987, catadores de lixo, papel e sucata encontraram, nas ruínas de uma clínica radiológica em Goiânia, Goiás, a cabeça de um aparelho de radioterapia contendo uma fonte de césio radioativo (¹³⁷Cs). A peça tinha valor comercial pela quantidade de aço e, sobretudo, de chumbo, utilizado para blindar a fonte, absorvendo os raios gama do césio.

Com um carrinho de mão e muito esforço, levaram a pesada peça até o quintal de um deles e procederam ao desmonte com ferramentas rudimentares. No centro do artefato havia uma pequena caixa metálica, selada. Sacudida, produzia um som que sugeria conteúdo granuloso. Perfurada, deixou escapar grãos de tamanho variado, como o sal de um saleiro esquecido num canto de armário.
A fonte radioativa era constituída de cloreto de césio, de aspecto semelhante ao do sal de cozinha (cloreto de sódio) e tão solúvel quanto este último. O césio é quimicamente análogo ao potássio e, portanto, tem alta mobilidade e biodisponibilidade. Naquele momento, iniciava-se a dispersão ambiental do ¹³⁷Cs – até o momento da abertura da fonte, só havia ocorrido irradiação; a partir da abertura, começa a contaminação de ambientes, pessoas, roupas e utensílios.

De aparência semelhante ao sal de cozinha, o cloreto de césio foi a substância radioativa responsável pelo acidente que aconteceu em Goiânia em 1987. (foto: Wikimedia Commons)

Mas uma característica importante do acidente foi o fascínio provocado pelo halo azul que as pedrinhas de ¹³⁷Cs emanavam, perceptível mesmo à luz do dia. O efeito era devido à forte ionização do ar provocada pela radiação beta e gama do césio. Pensando tratar-se talvez de material precioso, os catadores levaram uma das maiores pedrinhas a um ourives, que, após rápido exame, descartou a hipótese e devolveu a pedra.
A partir daí as pedrinhas de purpurina, como passaram a ser chamadas, foram objeto de curiosidade e brincadeiras, sendo oferecidas a parentes e amigos, adultos e crianças. As primeiras vítimas fatais foram a esposa e a filha de um dos catadores, que, além de forte irradiação externa, sofreram também contaminação interna por ingestão e absorção cutânea.

Reconhecimento tardio

O acidente só foi reconhecido como tal em 29 de setembro, 16 dias após seu início de fato. Foi o tempo necessário para a manifestação dos sintomas mais graves da chamada Síndrome de Irradiação Aguda, embora os serviços médicos tenham falhado em diagnosticá-la.
A resposta inicial ao acidente foi totalmente caótica. O governo estadual relutava em assumi-lo, pois estava em curso na cidade uma prova do circuito internacional de motovelocidade. Algumas quadras do Setor Aeroporto, onde se concentravam os focos de contaminação, foram evacuadas; as casas mais contaminadas foram destruídas, mas dizia-se que era devido a um vazamento de gás. Já os policias militares encarregados da interdição e evacuação, sem acompanhamento ou proteção radiológica, só sabiam que o motivo dessas ações era uma tal bomba de césio. No imaginário popular, bombas explodem. No linguajar médico, bombas bombeiam – uma imagem para se referir ao fluxo invisível de fótons gama que uma fonte de césio irradia.

Cerca de 130 pessoas apresentaram contaminação interna e/ou externa expressiva, sendo algumas dezenas internadas. O acidente causou um total de sete mortes

 

Assumido o caráter radiológico do acidente, a Comissão Nacional de Energia Nuclear montou uma estrutura emergencial no Estádio Olímpico Pedro Ludovico para monitoração pessoal e longas filas se formaram. Cerca de 130 pessoas apresentaram contaminação interna e/ou externa expressiva, sendo algumas dezenas internadas, cerca de 20 submetidas a tratamento intensivo. O acidente causou um total de sete mortes.
Após trabalho intensivo de algumas centenas de técnicos de instituições diferentes, os locais contaminados foram devolvidos em dezembro de 1987 com níveis naturais de radioatividade, sem traços de ¹³⁷Cs. Foi criada a Fundação Leide das Neves, assim nomeada em homenagem à mais jovem das vitimas fatais, e encarregada do acompanhamento médico e social das pessoas mais afetadas pelo acidente.

Desdobramentos

Um dos aspectos notáveis do episódio foi o longo embate entre o governo do estado de Goiás e o governo federal quanto ao local e forma de destino final dos rejeitos radioativos gerados nas atividades de descontaminação. Depois de alguns anos de negociação, os rejeitos foram acondicionados de forma segura num depósito definitivo construído em área rural do município vizinho de Abadia de Goiás.
Outro detalhe marcante foi a evidente dificuldade dos encarregados pela resposta ao acidente em se comunicarem com o público, o que, se pensarmos bem, não era nada surpreendente para autoridades que tinham, há décadas, uma política de relações públicas muito clara: não se relacionar com o público e ponto.

Durante longos meses, os goianos discriminaram os moradores do bairro afetado.

 

Diretores e técnicos se esgoelaram em reuniões com uns e outros para explicar a diferença entre irradiação e contaminação, tentando deixar claro que contaminação irradia, mas irradiação não contamina e, portanto, devemos temer os contaminados, mas não os irradiados. Tudo em vão. Na prática, se uma pessoa tinha qualquer tipo de envolvimento no acidente, estava “radiada”, o que significava que estava riscada da lista, excluída do convívio social. Durante longos meses, os goianos discriminaram os moradores do bairro afetado, foram discriminados pelo resto do estado, e o estado discriminado pelo resto do país.
Algumas mortes, verbas e décadas depois, cabe perguntar: pode acontecer tudo de novo? No front internacional, o acidente motivou norma da Agência Internacional de Energia Atômica proibindo a fabricação de fontes de radiação que não sejam compactas e, portanto, de difícil fragmentação. No front nacional... Bem, o Brasil continua sendo um país continental, a pobreza ainda é uma mazela, a normatização e fiscalização de atividades nucleares continua sendo monopólio de uma instituição federal sediada no Rio de Janeiro e as secretarias de saúde, como as demais, continuam aparelhadas ao sabor dos caprichos dos feudos políticos de cada estado. Isto conspira contra a memória técnica, a continuidade administrativa e o mínimo de eficiência exigido de órgãos que honrem seu suposto mandato. Honra, mandato? Que terreno pantanoso...

Jean Remy Davée Guimarães
Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho
Universidade Federal do Rio de Janeiro

Como se determina a idade dos fósseis?

Colunista explica os princípios e os métodos usados para datar os registros paleontológicos

Por: Alexander Kellner

Publicado em 05/12/2008 | Atualizado em 08/01/2010

Afloramento da Formação Santana, na região da Mina Pedra Branca, nas proximidades de Santana do Cariri, Ceará. Notem as falhas que fizeram parte de algumas camadas se deslocar no sentido vertical.

Uma das questões recorrentes durante palestras e também na correspondência com os leitores desta coluna é sobre como os pesquisadores são capazes de determinar a idade de um fóssil. Como alguns podem imaginar, a datação de um fóssil não é uma questão trivial e está ligada à complexidade do registro paleontológico – desde a formação do fóssil até o que ocorre com a camada sedimentar onde este se preservou. Até que os princípios gerais não são tão complicados, mas a aplicação destes na prática... Para começar, os fósseis são preservados em rochas sedimentares. Essas rochas são geradas a partir da fragmentação de outras rochas (ígneas, metamórficas ou sedimentares), que resulta em pequenas partículas – os sedimentos –, transportadas (juntamente com os restos orgânicos candidatos a fósseis) e acumuladas em extensas áreas chamadas de bacias sedimentares. Nessas bacias, devido a processos físicos e químicos (denominados diagênese), os sedimentos são transformados em rochas e os restos orgânicos em fósseis. Dessa forma, a idade de um fóssil está ligada à idade da rocha sedimentar onde este tenha se preservado originalmente. No que se refere à datação, dois conjuntos de informações são empregados e fornecem uma datação relativa e uma datação absoluta. Datação relativa Existem três princípios fundamentais, conhecidos como princípios de Steno – em homenagem ao naturalista dinamarquês Nicolau Steno (1638-1686) –, que ajudam na organização das camadas sedimentares. O princípio da horizontalidade original estabelece que os sedimentos são depositados em camadas geralmente horizontais. O princípio da continuidade lateral determina que as camadas são contínuas, tendendo a se estender até as margens da bacia onde são formadas, ou se afinam lateralmente. Por fim, segundo o princípio da superposição, uma camada é mais velha do que a camada imediatamente acima e mais nova do que a camada imediatamente abaixo dela. É importante salientar que forças de grande magnitude no interior do planeta podem desencadear mudanças nas camadas, fazendo com que elas sejam deslocadas verticalmente ou mesmo dobradas, deixando de ser horizontais. Um mapeamento geológico revelará se isso ocorreu em determinada região. Outra ferramenta extremamente importante para a datação das rochas sedimentares são os próprios fósseis. De forma simplificada, pode ser estabelecido que um período geológico tenha abrigado um conjunto particular de fósseis. Assim, surgiu o princípio da sucessão biótica, que aponta a possibilidade de se estabelecer uma seqüência cronológica das camadas a partir de seu conteúdo fossilífero. Esses fósseis também possibilitam uma correlação bioestratigráfica, ou seja: se em duas camadas de regiões distantes são encontradas as mesmas espécies de fósseis, existe uma grande probabilidade de elas terem a mesma idade. Neste último aspecto, é importante frisar que nem todos os fósseis são bons indicadores de tempo ou permitem uma correlação bioestratigráfica. Sem entrar em muitos detalhes, os fósseis mais importantes para esse tipo de estudo são os microfósseis – organismos de diminutas dimensões, somente observáveis com lupas binoculares. Dinossauros, por exemplo, não são boas ferramentas para esse tipo de análise. Resumindo, os princípios de Steno, aliados a certo tipo de fósseis, nos permitem estabelecer a idade relativa das camadas, mas não uma idade precisa em termos de anos. Seria como saber que o Flamengo foi campeão da Copa do Brasil antes do Fluminense, mas não saber exatamente em que ano esses times foram campeões nem o intervalo de um campeonato para o outro. Datação absoluta A idade absoluta das camadas em anos somente pode ser estabelecida com a chamada datação isotópica. De forma simplificada, rochas são feitas de minerais, que são formados por elementos químicos que, por sua vez, são compostos de átomos. Alguns desses elementos – os radioativos – possuem átomos instáveis na natureza, cujos núcleos se desintegram espontaneamente até que os átomos se tornem estáveis. Por exemplo: o isótopo rubídio-87 ( 87 Rb) forma o isótopo estável estrôncio-87 ( 87 Sr). Isótopos são átomos de um elemento químico cujos núcleos têm o mesmo número de prótons, mas diferentes quantidades de nêutrons. O tempo requerido para que a metade do número inicial de átomos do elemento radioativo se desintegre é chamado de meia-vida. O processo se inicia quando um mineral se forma, aprisionando na rede cristalina os elementos radioativos. Estes começam a decair e se transformar em elementos estáveis, que também ficam aprisionados no mineral. A relação entre as quantidades de elementos estáveis e instáveis presentes nos minerais fornecerá a sua idade e, dessa forma, a idade da rocha. Essa medida é feita com um aparelho chamado espectrômetro de massa, que pode medir quantidades bem pequenas de isótopos. A importância dessa atividade fez surgir um ramo da geologia – a geocronologia. A idade do fóssil As rochas onde estão os minerais empregados na datação absoluta são as rochas ígneas, que não preservam fósseis. Também não são feitas datações em minerais encontrados em rochas sedimentares, pois, nesse caso, eles não irão determinar quando a rocha sedimentar se formou e sim a idade da rocha que deu origem aos sedimentos que terminaram por formar a rocha sedimentar. Dessa forma, a idade dos fósseis é estipulada por meio da associação de datações relativas e absolutas. Se, por exemplo, existir um conjunto de camadas sedimentares situadas entre rochas ígneas onde se possa estabelecer que a mais antiga tenha 100 milhões de anos e a mais nova, 80 milhões de anos, esse pacote sedimentar – e os fósseis nele incluídos – serão mais novos do que 100 milhões de anos e mais antigos do que 80 milhões de anos. Por esse motivo, na maioria das vezes, o paleontólogo sabe que a idade dos fósseis pode variar bastante. Em alguns casos, como nos famosos depósitos de Liaoning (China), onde há rochas sedimentares intercaladas com cinzas vulcânicas – que têm excelentes minerais para datação absoluta –, a idade dos fósseis pode ser obtida com uma precisão maior. Constante necessidade de pesquisa Recentemente, um trabalho de K.F.Kuiper (Universidade de Ultrecht, Holanda) e colegas apresentou novos dados sobre como determinar idades geológicas, particularmente as do limite entre Cretáceo e Terciário, quando ocorreu a extinção de grande parte dos dinossauros. No estudo, publicado em abril deste ano na Science, a equipe descreve um novo procedimento para calibrar as idades absolutas por meio dos isótopos argônio 40 ( 40 Ar) e argônio 39 ( 39 Ar), que são os mais utilizados para a datação de rochas. O resultado foi uma melhora na precisão: a margem de erro caiu de 2,5% para 0,25% – um considerável avanço. Segundo os autores, o limite entre o Cretáceo e o Terciário, geralmente datado de 65 milhões de anos, seria mais antigo e próximo a 65,95 milhões de anos. Portanto, para determinar a idade de um fóssil, o paleontólogo não está sozinho. Ele conta com grande colaboração de outros profissionais, particularmente os que se dedicam à geocronologia. Alexander Kellner Museu Nacional / UFRJ Academia Brasileira de Ciências

Chumbo (1)

O limite de uso de alguns metais pesados

Carlos Roberto de Lana*

 

O mega-recall promovido por uma multinacional fabricante de brinquedos infantis chamou a atenção para a presença de chumbo nas tintas usadas na pintura daqueles produtos. A seriedade de expor consumidores a doses excessivas de um metal pesado e, por conseqüência, tóxico, foi consideravelmente agravada pelo fato de se tratarem de crianças, que são fisiologicamente muito mais vulneráveis do que adultos.
Essa foi uma das razões pelas quais o fabricante montou uma gigantesca operação para recolher milhões de unidades comercializadas pelo mundo. É natural que a divulgação desses fatos desperte perguntas em consumidores preocupados, principalmente pais temerosos pelos riscos ocultos num inocente bonequinho:

Afinal, se o chumbo é tóxico, porque ele é utilizado na fabricação de brinquedos?

Como o chumbo afeta a saúde?

Como saber se brinquedos e outros produtos infantis são quimicamente seguros?

O que o chumbo faz ali?

O chumbo foi um dos primeiros metais utilizados pelo homem para construir artefatos, por ser abundante, fácil de modelar e versátil. Com o tempo passou a ser utilizado não apenas na sua forma metálica, mas também na forma de óxidos e compostos, que serviam como agentes químicos para variadas aplicações.
Como resultado dessa antiga, fácil e ampla utilização do chumbo, os romanos já registravam os sintomas de doenças provocadas pela contaminação, chamadas de saturnismo, referência ao deus Saturno, ou plumbismo, derivado do nome latino do metal (Plumbum).
Desde então e mesmo com tal histórico, o chumbo continuou (e continua) sendo utilizado em uma enorme gama de aplicações, estando presente em tantos produtos do dia-a-dia que é quase impossível evitar algum contato direto ou indireto com eles - artefatos metálicos, componentes eletrônicos, soldas, baterias, plásticos, vidro e por aí vai.
Se essa proximidade com um metal pesado causador de doenças graves parece ameaçador, que dizer dos produtos para tintura de cabelos que apresentam compostos de chumbo em sua composição ou das obturações odontológicas, cujo amálgama é uma liga de mercúrio e prata? Além disto, durante décadas, a gasolina automotiva foi aditivada com chumbo-tetra-etila, cujos resíduos impregnados de chumbo eram lançados à atmosfera nos gases de escape.

Metais pesados

O fato é que se os males dos metais pesados são conhecidos de longa data, suas propriedades os tornam ainda uma matéria-prima indispensável em uma longa lista de aplicações, sendo que seu uso pode ser considerado seguro desde que respeitadas as especificações técnicas de dosagem e composição aprovadas pelos órgãos competentes de controle.
No caso específico das tintas, só nas últimas décadas o chumbo vem sendo gradativamente banido das formulações, uma vez que desde os primórdios era utilizado na produção de pigmentos e secantes.
Compostos sintéticos vem substituindo os pigmentos metálicos, principalmente os considerados de risco ambiental e para a saúde, mas o chumbo não foi banido da lista de matérias primas e seu uso não é proibido pela legislação, desde que respeitados os limites máximos admitidos.
No caso dos brinquedos, o Inmetro (Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial) utiliza a tabela abaixo para aprovar ou reprovar um produto testado no requisito:

Tabela INMETRO – Limites para Metais Pesados
Elemento	Concentração máxima (mg/Kg)
Antimônio	60
Arsênio	25
Bário	1000
Cádmio	75
Chumbo	90
Cromo	60
Mercúrio	60
Selênio	500

Se os critérios técnicos e regulamentares admitem o uso do chumbo dentro das tolerâncias definidas e consideradas seguras, resta considerar os fatores econômicos dentre os que influenciam a continuação do uso desta matéria prima.
Tintas a base de chumbo podem custar até um terço do valor das isentas de igual característica, o que pode ser decisivo na opção por elas, quando a busca por custos competitivos é posta acima de outras considerações.

Como ocorre o envenenamento pelo chumbo?

Quando assimilado pelo organismo, o chumbo pode afetar a produção da hemoglobina, causar distúrbios renais e neurológicos. Devido a sua característica de bioacumulação, ele não é eliminado pelo organismo. Por isso, a partir de certos teores contamina o cérebro, o sistema nervoso, a medula óssea e os rins. É um agente teratogênico, ou seja, pode provocar mutações genéticas.

As crianças são muito mais vulneráveis aos efeitos, podendo sofrer, mesmo em pequena exposição, rebaixamento de inteligência, distúrbios psicológicos e retardamento mental.
Os efeitos em crianças podem incluir doenças renais e artrite.

Quanto ao mecanismo químico pelo qual o chumbo afeta as funções fisiológicas, segundo artigo do professor Etelvino J. H. Bechara, do Instituto de Química da Universidade de São Paulo (USP):

"Foram propostas várias hipóteses para explicar os efeitos moleculares de íons de chumbo (Pb²⁺) na saúde humana, a maioria delas baseadas em duas de suas propriedades químicas:

(1) assim como íons de outros metais pesados (Hgⁿ⁺, Ag¹⁺), o Pb²⁺ forma sulfetos estáveis (na verdade, mercaptetos) com biomoléculas tiólicas, tais como glutationa e proteínas, inativando-as; e

(2) Pb²⁺ substitui íons de Ca²⁺ e de Zn²⁺ em várias proteínas e enzimas, também resultando perda de sua atividade biológica.

A ligação de chumbo a essas biomoléculas e a fosfolípidos dispara eventos bioquímicos importantes que comprometem a vida celular: alteração da composição e peroxibilidade de membranas biológicas, depleção de antioxidantes como glutationa e melatonina, inibição de enzimas-chave como Na⁺K⁺-ATPase, fosfocreatina quinase e nucleases e indução da oxidação de hemoglobina.

Ressaltamos aqui a inibição da aminolevulinato desidratase (ALAD) por chumbo, com conseqüente acúmulo e excreção urinária do ácido d-aminolevulínico (ALA) e produção deficiente do grupo heme constituinte de hemoglobina e proteínas respiratórias (citocromos), e, por isso, a classificação do saturnismo como um tipo de porfiria química adquirida."

O tratamento do envenenamento por chumbo geralmente é longo e difícil, começando com o afastamento do paciente de todas as fontes possíveis de contaminação, seguido da administração de quimioterapia específica sob intensa supervisão médica.