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RADIOATIVIDADE
Histórico
1895 – WILHEM ROENTGEN
Investiga o fenômeno da luminescência;
(emissão de luz por uma substância excitada por
uma radiação eletromagnética).
tubo de raios catódicos emitiam uma radiação
que um folha revestida com a substância platinocianato de bário apresentavam luminescência mesmo estando em outra sala e o tubo coberto por um pano escuro;
Como o raio era desconhecido, ele atribuiu o nome de RAIO X;
Raios invisíveis que manchavam chapas fotográficas;
Menos de dois meses de sua descoberta, ele tirou a primeira radiografia (mão da sua esposa);
Revolucionando a medicina.
1896 – ANTOINE BECQUEREL
Fascinado pelo RAIO X;
Estudou compostos que pudessem emitir radiação e não só o aparelho de raios catódicos;
Esperando um dia ensolarado, ele guarda numa gaveta um sal de urânio sobre uma chapa fotográfica. Dias depois aparece manchas na chapa;
Ao comparar se a emissão do urânio era igual a do RAIO X, verificou-se ser parecida, mas não igual;
Estes raios ficaram conhecidos como RAIOS DE BECQUEREL.
1897 – CASAL CURIE (MARIE E PIERRE)
Durante o seu doutoramento sobre os
RAIOS DE BECQUEREL, ela e seu marido
descobriram os elementos Polônio (Po) em
homenagem ao país natal de Marya e o Radio (Ra) por ser
altamente radioativo;
Eles foram os primeiros a utilizar o nome radioatividade;
Marya Curie é a primeira pessoa a receber dois prêmios Nobel e a única mulher a receber estes prêmios (Física em 1903) (Química 1911);
Ela esteve no Brasil;
Morreu vitima da radiação que tanto estudou.
1902 - RUTHERFORD E SODDY
Escreveram um artigo “A causa e a natureza da
radioatividade”, que explicava as diferenças entrem os RAIOS X e os RAIO DE BECQUEREL (radioatividade);
A radioatividade era espontânea enquanto os raios X só ocorria quando o material fosse bombardeado por um feixe de raios catódicos (elétrons);
Rutherford constatou a existência de dois tipos de radiação:
Raio α positivo e mais pesado
Raio β negativo e mais leve
Paul Villard identifica o terceiro tipo de radiação:
Raio γ onda eletromagnética como o RAIO X.
RadioatividadeÉ a capacidade que certos átomos possuem de emitir radiações eletromagnéticas e partículas de seus núcleos instáveis com o objetivo de adquirir estabilidade. Essa emissão faz com que o átomo radioativo se transforme num átomo de outro elemento químico.
Natureza das Emissões Radioativas
EXPERIÊNCIA DERUTHERFORD E SODDY
Partículas Alfa (α) (1°Lei ou lei de Soddy )
2α4 = 2He4
- velocidade: aproximadamente 30.000km/s;
- Baixo poder de penetração;
- Detido por menos de 10cm de ar;
- Não passa pela pele humana;
- Podem ser detidas por uma folha de papel;
ZXA 2α4 + Z-2YA-4
92U238 2α4 + 90Th234
-1e0 = -1β0
- Nêutron se desintegra originando um pósitron, um elétron e um neutrino (partícula mais leve que o elétron): 0n1 1p1 + -
1e0+ 0ν0
- Velocidade : 290.000 km/s;
- Alto poder de penetração (100 vezes mais penetrante que a partícula alfa);
- Placa de chumbo de 2mm para deter;
- Penetram 2cm no corpo humano;
ZXA -1β0 + Z+1YA
55Cs137 -1β0 + 56Ba137
Partículas Beta (β) (2°Lei ou lei de Soddy , Fajans e Russell)
- É uma radiação eletromagnética
raio X comprimento de onda entre 10-10 e 10-8 m
raio γ comprimento de onda abaixo de 10-11m
- Não é afetada por campos elétricos ou magnéticos;
- Velocidade igual a da luz 300.000km/s;
- Altíssimo poder de penetração;
- Atravessa milhares de metros de ar;
- São necessários 5 cm de chumbo ou concreto para se proteger;
- Utilizadas no combate ao câncer e esterilização de alimentos;
- Emissão gama costuma ocorrer simultaneamente com as emissões alfa e beta.
Partículas Gama (γ)
Velocidade de desintegração
Período de semidesintegraçãoou meia-vida (P)
MEIA VIDA
É o tempo que leva para que a metade dos núcleos de determinada amostra radioativa sofra decaimento, isto é, se desintegre.
Isótopo radioativo
Criptônio (Kr – 93)Urânio (U – 239) Iodo (I – 131)Carbono (C – 14)Plutônio (Pu – 239)Urânio (U – 238)
Tempo de meia vida
1,3 segundos23,5 minutos8 dias5.730 anos24.000 anos45.000.000.000 anos
O tempo de meia – vida pode ser calculado pela fórmula:
Onde,
n = número de átomos ou então a massa da amostra radioativa
X = número de períodos transcorridos (quantidade de meia-vidas que se passaram)
(FUVEST) O radioisótopo emite radiação e perde 75% de sua atividade em 16 dias.
a) Qual o tempo de meia-vida do ?
Resolução: Se são perdidos 75% de sua atividade, restaram 25%, então,
100% 50% 25%
passaram-se 2 meias-vidas, como se passaram 16 dias para perder os 75% de sua atividade sua meia-vida é de 8 dias.
Ou então:
substituindo, 100% = 2 x
25%
4 = 2 x
X = 2 meia-vida 16 dias / 2 meias-vidas = 8 dias cada meia-vida
Reações de transmutação São reações nucleares em que um átomo é transformado em outro. Elas podem
ser naturais ou artificiais e ocorrem mediante o bombardeio de núcleos de átomos
por outros núcleos ou partículas. A primeira transmutação artificial foi realizada em
1919 por Rutherford
(UFRJ) Radioisótopos são utilizados como elementos traçadores em pesquisa científica. Uma utilização de grande importância é a do traçador , um emissor beta, que, em agricultura, já proporcionou melhoramentos na produção de milho e seu consequente barateamento pela diminuição de seu tempo de maturação e maior produção por área.
a) Escreva a equação de decaimento do , quando ele emite uma partícula beta.
Resolução:
b) Qual a partícula emitida na produção de , a partir do bombardeamento do nuclídeo por um nêutron? Justifique sua resposta.
Resolução:
35 + 1 = 32 + A 36 = 32 + A A = 36 – 32 A = 4
17 = 15 + ZZ = 17 – 15Z = 2
A = 4Z = 2, partícula
DATAÇÃO POR
CARBONO 14
Fim