Radioatividade


Radioatividade é um fenômeno nuclear que resulta da emissão de energia por átomos, provocada em decorrência de uma desintegração, ou instabilidade, de elementos químicos. Desta forma, um átomo pode se transformar em outro átomo e quando isso acontece, significa que ele é radioativo.

A emissão de radiação é utilizada no tratamento de tumores, na conservação de alimentos, na produção de energia, bem como na produção de armas nucleares.

A radioatividade da medicina é utilizada através dos exames de raio-x, cuja radiação atravessa os tecidos com o objetivo de mostrar internamente o corpo humano.

Ela foi descoberta em 1896 por Henri Becquerel, todavia, foi o casal Pierre e Marie Curie que se dedicou ao seu estudo.

De Ernest Rutherford veio o contributo das bases da teoria da radioatividade com o seu colega Frederick Soddy, que dá nome às leis da radioatividade.

Decaimento Radioativo

À medida que a radiação é emitida, o átomo se desintegra, o que resulta na sua transformação, pois é o número atômico que determina o elemento químico.

O tempo que essa desintegração do elemento leva para reduzir a sua massa pela metade é chamado de meia vida ou período de semidesintegração.

Elementos Radioativos

São elementos radioativos: urânio, actínio, astato, carbono-14, césio, criptônio, estrôncio, iodo, plutônio, polônio, rádio, radônio.

  • Radioatividade Natural - São os elementos encontrados na natureza. Exemplos: urânio, actínio e tório.
  • Radioatividade Superficial - São os elementos produzidos artificialmente. Exemplos: iodo-131 e fósforo-30.

Saiba mais em Elementos Radioativos.

Tipos de Radioatividade

A radioatividade das partículas Alfa, Beta e das ondas Gama são as mais comuns. O tipo de radiação determina o poder de penetração na matéria, que são, respectivamente, baixa, média e alta.

  • Alfa (α) - são partículas pesadas de carga positiva, que desintegram do seu núcleo 2 prótons e 2 nêutrons. A sua radioatividade pode ser impedida por uma folha de papel.
  • Beta (β) - são partículas de carga negativa, que não contém massa. A sua radioatividade - superior à de alfa - pode penetrar uma folha de papel, mas não uma placa de metal.
  • Gama (γ) - são ondas leves, de altíssima frequência e que não possuem massa. A sua forte capacidade de penetração faz com que a sua radioatividade passe tanto pelo papel como pelo metal.

RadioatividadeSupervisor de proteção contra a radiação verificando nível de radioatividade em zona de perigo

Leis da Radioatividade

  • 1.ª Lei: Lei de Soddy: um átomo instável emite uma partícula alfa (α), diminui o número atômico (Z) em duas unidades, ao passo que o número de massa (A) diminui em quatro unidades. Assim: 24α
  • 2.ª Lei: Lei de Soddy, Fajans e Russel: um átomo instável emite uma partícula beta (β), aumenta o número atômico (Z) em uma unidade, ao passo que o número de massa (A) permanece o mesmo. Assim: -10β

Quer saber mais? Leia Número Atômico e Número de Massa.

Lixo Radioativo

Os resíduos dos materiais compostos por elementos radioativos representam um grande risco à população, uma vez que podem provocar doenças, tal como o câncer.

Diversas áreas (medicina, engenharia, antropologia, entre tantas outras) fazem uso de materiais que contém radioatividade. Assim, os cuidados com os resíduos são indispensáveis para que esse tipo de lixo não contamine o ambiente ou, ainda, resulte em acidentes nucleares.

É o caso do conhecido Acidente de Chernobyl ocorrido em 1996 na Ucrânia. No nosso país, o Acidente Césio-137 aconteceu ainda antes, em 1987, em Goiânia, e foi provocado por um aparelho de radioterapia abandonado.

Leia também Poluição Radioativa e Lixo Nuclear.

Exercícios

1. Após emitir 2 partículas alfa no 92238U (Urânio), qual o elemento químico obtido?

Para resolver este exercício vamos utilizar a Lei de Soddy, assim: 92238U = Z4α, ou seja, Z-2A-4α​.

Primeiro, calculamos o número de massa (A):

A = 238-(2*-4)
A = 238-8
A = 230

De seguida, calculamos o número atômico (Z):

Z = 92-(2*-2)
Z = 92-4
Z = 88

O elemento obtido é 88230U (Rádio), afinal, o número atômico (que é o que determina qual é o elemento) passou a ser 88.

2. Indique quais foram as emissões sofridas no processo de desintegração 92232U → 90228Th → 91228Pa → 89224Ac.

Observando o processo 92232U → 90228Th → 91228Pa → 89224Ac vemos que:

1.º) 92232U → 90228Th o número de massa 232 passou a ser 228, ou seja, diminuiu 4 unidades. Se o número de massa reduziu, sabemos que a radiação sofrida é alfa 24α.

2.º) 90228Th → 91228Pa​ o número de massa 228 manteve-se em 228, enquanto o número atômico 90 passou a ser 91, ou seja, aumentou 1 unidade. Se o número de massa manteve-se essa informação já é suficiente para sabemos que a radiação sofrida é beta -10β.

3.º) 91228Pa → 89224Ac​​ o número de massa 228 passou a ser 224, enquanto o número atômico 91 passou a ser 89, ou seja, a massa reduziu 4 unidades e o número atômico, 2 unidades. Se o número de massa e número atômico sofreram alterações sabemos que a radiação sofrida é alfa 24α.

Logo, a sequência da radiação sofrida é 24α-10β24α.