Radioatividade



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Radioatividade

  • Radioatividade

  • Classificação das radiações:

  • Dois grandes grupos:

  • Radiação ionizante Radiação não ionizante

  • Diferença:

  • Energia


Radiação Ionizante:

  • 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

  • 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



O que é Radioatividade?

  • O que é Radioatividade?

  • É a propriedade que os núcleos instáveis possuem de emitir partículas e radiações eletromagnéticas, para se tornarem estáveis.

  • A reação que ocorre nestas condições, isto é, alterando o núcleo do átomo chama-se REAÇÃO NUCLEAR.

  • Rádio-nuclídeo ou radioisótopo é um núcleo emissor de radiação.

  • A radioatividade natural ocorre, geralmente, com os átomos de números atômicos maiores que 82





Instabilidade Nuclear

  • 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

  • Tipos de Fontes

  • Equipamentos emissores de radiação ionizante:

  • → Fornecer energia para o funcionamento

  • Materiais Radioativos:

  • → Naturais ou produzidos artificialmente

  • → Emitem radiação continuamente.



Histórico

  • 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

  • Experiências de Rutherford



Tipos e Características das Radiações

  • 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 ()

  • 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

  • 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 de Pósitron

  • Radiação de Pósitron

  • Denominação dada ao elétron com carga positiva emitido pelo núcleo do átomo - partícula leve

  • Possui uma carga positiva

  • Perde energia para o meio rapidamente – elétrons livres do meio - processo de aniquilação de pares

  • Pequeno poder de ionização - produção de pequena densidade de ionizações.



Radiação Gama ()

  • 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



Relação entre Energia e Alcance

  • 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



Radiação Alfa

  • Radiação Alfa

  • Radiação Beta



Decaimento alfa

  • Decaimento alfa

  • Em 1911, Frederick Soddy enunciou a 1ª Lei da Radioatividade

  • Quando um núcleo emite uma partícula alfa, seu número atômico diminui de duas unidades e seu número de massa diminui de quatro unidades”



Observe que a equação nuclear mantém um balanço de massas e de cargas elétricas nucleares

  • Observe que a equação nuclear mantém um balanço de massas e de cargas elétricas nucleares



Decaimento Beta

  • 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

  • O próton permanece no núcleo; o elétron e o neutrino são atirados para fora do núcleo



Em 1913 Soddy, Fajans, Russell enunciaram a 2ª lei da radioatividade

  • Em 1913 Soddy, Fajans, Russell enunciaram a 2ª lei da radioatividade

  • “Quando um núcleo emite uma partícula beta, seu número atômico aumenta de uma unidade e seu número de massa permanece inalterado”



Emissão Gama ()

  • 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

  • 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.











Período de Semidesintegração ou Meia Vida (p)

  • 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.





Uma substância radioativa tem meia-vida de 8h. Partindo de 100 g do material radioativo, que massa da substância restará após 32 h?

  • Uma substância radioativa tem meia-vida de 8h. Partindo de 100 g do material radioativo, que massa da substância restará após 32 h?



Meia vida física dos principais radioisótopos utilizados em pesquisa:

  • Meia vida física dos principais radioisótopos utilizados em pesquisa:



Alguns fragmentos de ossos encontrados em uma escavação possuíam C-14 radioativo em quantidade de 6,25% daquela encontrada em animais vivos. Esses fragmentos devem ter idade aproximada de?

  • Alguns fragmentos de ossos encontrados em uma escavação possuíam C-14 radioativo em quantidade de 6,25% daquela encontrada em animais vivos. Esses fragmentos devem ter idade aproximada de?



Radioproteção

  • Radioproteção









Por meio da irradiação, carnes e frutas podem ser esterilizados (ficando livres de fungos e bactérias) ou ser conservados por um tempo mais prolongado

  • Por meio da irradiação, carnes e frutas podem ser esterilizados (ficando livres de fungos e bactérias) ou ser conservados por um tempo mais prolongado







Uso de traçadores no estudo do comportamento de insetos:

  • Uso de traçadores no estudo do comportamento de insetos:



Fonte de Energia:



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