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Radioatividade

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Radioatividade

  1. 1. RADIOATIVIDADE
  2. 2. HISTÓRICO:EM 1896, ACIDENTALMENTE, BECQUEREL DESCOBRIU ARADIOATIVIDADE NATURAL, AO OBSERVAR QUE O SULFATODUPLO DE POTÁSSIO E URANILA : K2(UO2)(SO4)2 ,CONSEGUIA IMPRESSIONAR CHAPAS FOTOGRÁFICAS.Henry Becquerel
  3. 3. EM 1898, PIERRE E MARIE CURIE IDENTIFICARAM O URÂNIO, OPOLÔNIO (400 VEZES MAIS RADIOATIVO QUE O URÂNIO) EDEPOIS, O RÁDIO (900 VEZES MAIS RADIOATIVO QUE O URÂNIO).Marie Currie Pierre Currie
  4. 4. Novas descobertas demonstraram que os elementosradioativos naturais emitem três tipos deradiações:α, β e γ . No começo do século XX,Rutherford criou uma aparelhagem para estudarestas radiações. As radiações eram emitidas pelomaterial radioativo, contido no interior de um blocode chumbo e submetidas a um campo magnético
  5. 5. CONCEITO DE RADIOATIVIDADE:• É a capacidade que certos átomos possuemde emitir radiações eletromagnéticas epartículas de seus núcleos instáveis com oobjetivo de adquirir estabilidade. Aemissão de partículas faz com que o átomoradioativo de determinado elementoquímico se transforme num átomo de outroelemento químico diferente
  6. 6. Quando descobriu a Radioatividade, o homempassou a desvendar o núcleo do átomo e a suadivisibilidade pôde ser confirmada.
  7. 7. TIPOS DE RADIAÇÕES:• 1-Emissões alfa (2α4) : partículas com carga elétricapositiva, constituídas de 2 prótons e 2 nêutrons.• Velocidade média : 20000 km/s .• Poder de penetração : pequeno, são detidas por pele,folha de papel ou 7 cm de ar.• Poder ionizante ao ar : elevado, por onde passamcapturam elétrons, transformando-se em átomos deHélio.
  8. 8. 1ª LEI DA RADIOATIVIDADE (LEI DE SODDY) : "QUANDO UMNÚCLEO EMITE UMA PARTÍCULA ALFA (Α) , SEU NÚMEROATÔMICO DIMINUI DE SUAS UNIDADES E SEU NÚMERO DE MASSADIMINUI DE QUATRO UNIDADES."• Z X A = 2 α4 + Z - 2 Y A -4•Ex: 92 U 235 = 2 α4 + 90 Th 231
  9. 9. 2-EMISSÕES BETA ( -1 Β 0 ) : PARTÍCULAS COMCARGA ELÉTRICA NEGATIVA E MASSADESPREZÍVEL (ELÉTRONS ATIRADOS PARA FORADO NÚCLEO) .• nêutron = próton + elétron + neutrino• Os prótons permanecem no núcleo e os elétronse neutrinos são atirados fora dele.• Ou: 0 n 1 = 1 p 1 + -1 b 0 + neutrino
  10. 10. VELOCIDADE MÉDIA: 95% DA VELOCIDADE DA LUZ.PODER DE PENETRAÇÃO : 50 A 100 VEZES MAISPENETRANTES QUE AS PARTÍCULAS ALFA. SÃODETIDAS POR 1 CM DE ALUMÍNIO (AL) OU 2 MM DECHUMBO (PB).DANOS OS ORGANISMOS : MAIORES DO QUE ASEMISSÕES ALFA, PODEM PENETRAR ATÉ 2 CM DOCORPO HUMANO E CAUSAR DANOS SÉRIOS• 2ª Lei da Radioatividade (lei de Soddy-Fajans-Russel) : "Quando umnúcleo emite uma partícula beta (b) , seu número atômico aumentade uma unidade e seu número de massa não se altera."Z X A = -1β 0 + Z + 1 Y AEx: 83 Bi210 = -1 β 0 + 84 Po 210
  11. 11. 3-Emissões Gama (0g0) : são ondaseletromagnéticas, da mesma natureza da luz,semelhantes ao raio X. Sem carga elétrica nemmassa.Velocidade: igual à da luz= 300 000 km/s.Poder de penetração: alto, são mais penetrantesque raios X. são detidas por 5 cm de chumbo (Pb).Danos à saúde: máximo, pois podem atravessar ocorpo humano, causando danos irreparáveis.
  12. 12. Poder de penetração da Radioatividade
  13. 13. Alfa =2α 4Beta =-1 β0Gama =0γ0Próton =1p1 Deutério =1d2Nêutron =0 n 1 Pósitron =+1 β 0PARTÍCULAS USADAS NAS REAÇÕESNUCLEARES:
  14. 14. Meia vida (P):É o período de tempo necessário para que ametade dos átomos presentes num elemento sedesintegre. O tempo de meia vida é umacaracterística de cada isótopo radioativo e nãodepende da quantidade inicial do isótopo nemde fatores como pressão e temperatura
  15. 15. CURVA DE DECAIMENTO RADIOATIVO
  16. 16. TRANSMUTAÇÃO NUCLEAR• FISSÃO NUCLEAR: é a divisão de um núcleo atômico pesado e instável atravésdo seu bombardeamento com nêutrons - obtendo dois núcleos menores,nêutrons e a liberação de uma quantidade enorme de energia.• 92U235 + 0n156Ba142 + 36Kr91 + 3 0n1 + 4,6 . 109kcal• Os nêutrons liberados na reação, irão provocar a fissão de novos núcleos, liberandooutros nêutrons, ocorrendo então uma reação em cadeia:• Essa reação é responsável pelo funcionamento de reatores nucleares e peladesintegração da bomba atômica.
  17. 17. FUSÃO NUCLEAR:• É a junção de dois ou mais núcleos atômicos produzindo um úniconúcleo maior, com liberação de grande quantidade de energia.Nas estrelas como o Sol, ocorre a contínua irradiação de energia(luz, calor, ultravioleta, etc.)proveniente da reação de fusãonuclear:•4 1H1 = 2He4 + outras partículas + energia(Condições de temperatura e pressão: 106 ºC , 104 atm)
  18. 18. • Efeitos elétricos: o ar atmosférico e gases são ionizadospelas radiações, tornando-se condutores de eletricidade.O aparelho usado para detectar a presença de radiação emedir sua intensidade, chamado contador Geiger, utilizaesta propriedadeEfeito da Radioatividade
  19. 19. -Efeitos luminosos : as radiações provocamfluorescência em certas substâncias, como o sulfetode zinco - esta propriedade é utilizada na fabricaçãode ponteiros luminosos de relógios e objetos dedecoração
  20. 20. -Efeitos biológicos : as radiações podem serutilizadas com fins benéficos, no tratamento dealgumas espécies de câncer, em dosagensapropriadas. Mas em quantidades elevadas, sãonocivas aos tecidos vivos, causam grande perdadas defesas naturais, queimaduras e hemorragias.Também afetam o DNA, provocando mutaçõesgenéticas
  21. 21. -Efeitos químicos : radioisótopos têm sido usadospara estabelecer mecanismos de reações nosorganismos vivos, como o C14. Radioisótopossensibilizam filmes fotográficosColeta de Carvão para datação de Carbono 14
  22. 22. USOS DAS REAÇÕES NUCLEARES:• -Produção de energia elétrica: os reatores nucleares produzemenergia elétrica, para a humanidade, que cada vez dependemais dela. Baterias nucleares são também utilizadas parapropulsão de navios e submarinos
  23. 23. • ESTERILIZAÇÃO DE MATERIAL CIRÚRGICO-Aplicações na indústria : em radiografias de tubos,lajes, etc - para detectar trincas, falhas ou corrosões.No controle de produção; no controle do desgaste demateriais; na determinação de vazamentos emcanalizações, oleodutos,...; na conservação dealimentos; na esterilização de seringas descartáveis;etc.
  24. 24. Aplicações na Medicina : no diagnóstico dasdoenças, com traçadores = tireóide( I131),tumores cerebrais( Hg197 ), câncer ( Co60 eCs137 ) , etc
  25. 25. FAMÍLIAS RADIOATIVAS• Os elementos com número atômico igual ou superior a 84 sãoradioativos, assim como o Tc(Z=43) e o Pm(Z=61). Oselementos de número atômico superior ao do urânio são todosartificiais (assim como o Tc e o Pm).Na natureza existem elementos radioativos que realizamtransmutações ou "desintegrações" sucessivas, até que onúcleo atinja uma configuração estável. Isso significa que, apósum decaimento radioativo, o núcleo não possui, ainda, umaorganização interna estável e, assim, ele executa outratransmutação para melhorá-la e, ainda não conseguindo,prossegue, até atingir a configuração de equilíbrio
  26. 26. FAMÍLIAS RADIOATIVAS NATURAISSÉRIE DO URÂNIO SÉRIE DO ACTÍNIO SÉRIE DO TÓRIOUrânio-2384,5.109 de anos Tório-23424,1 dias Protactínio-2341,14 minutos Urânio-2342,7.105 anos Tório-2308,3.104 anos Rádio-2261 590 anos Radônio-2223,825 dias ***.. Polônio-210140 dias Chumbo-206Urânio-2357,13.108de anos Tório-23124,6 horas Protactínio-23132 000 anos Actínio-22718,9 anos 21,2 anos   Frâncio-223 Tório-22721 minutos 18,9 dias   Rádio-22311,4 dias Radônio-2193,9 segundos ***Polônio-2110,005 segundos Chumbo-207estávelTório-2321,39.1010 de anos Rádio-2285,7 anos Actínio-2286,13 horas Tório-2281,9 anos Rádio-2243,6 dias Radônio-22054,5 segundos ***Polônio-2120,0000003 segundos Chumbo-208

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