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QUÍMICA
Prof ª. Giselle Blois
Transformações Químicas e Energia
Radioatividade: Reações de Fissão e Fusão Nuclear, Desintegração Radioativa e Radioisótopos - Parte 1
Radioatividade: Reações de Fissão e Fusão Nuclear, Desintegração Radioativa e Radioisótopos
Reação nuclear: é aquela que altera os núcleos atômicos.
* Importante lembrar que em uma reação química apenas
se altera o número de elétrons, nunca os núcleos.
Fonte: Infoescola.
Radioatividade: Reações de Fissão e Fusão Nuclear, Desintegração Radioativa e Radioisótopos
O que ocorre com a energia nessas reações?!?!?!?!
Como as reações nucleares alteram os núcleos dos
átomos, envolvem uma quantidade muito maior de
energia que as reações químicas (reatores e bombas
atômicas).
Radioatividade: Reações de Fissão e Fusão Nuclear, Desintegração Radioativa e Radioisótopos
ZXA
A = número de massa = p + n
Z= número atômico = p
Radioatividade: Reações de Fissão e Fusão Nuclear, Desintegração Radioativa e Radioisótopos
Quando o polônio ou o chumbo, por exemplo, é
submetido a um campo elétrico ou magnético, há uma
subdivisão em três:
- alfa (α)
- beta (β)
- gama (ϒ).
Radioatividade: Reações de Fissão e Fusão Nuclear, Desintegração Radioativa e Radioisótopos
Fonte:
Mundo e Educação.
Isto pôde ser observado em um experimento por Rutherford:
Radioatividade: Reações de Fissão e Fusão Nuclear, Desintegração Radioativa e Radioisótopos
- A emissão que sofreu pequeno desvio para o lado da placa
negativa foi denominada emissão alfa;
- A emissão que sofreu grande desvio para o lado da placa
positiva foi denominada emissão beta;
- A emissão que não sofreu desvio foi denominada emissão
gama.
Radioatividade: Reações de Fissão e Fusão Nuclear, Desintegração Radioativa e Radioisótopos
Segundo Rutherford, as partículas alfa são
constituídas por 2 prótons e 2 nêutrons que são
“atirados”, em alta velocidade, para fora de um núcleo
relativamente grande e instável.
2α4
Radioatividade: Reações de Fissão e Fusão Nuclear, Desintegração Radioativa e Radioisótopos
Observe que se a partícula α é formada por 2 prótons e dois
nêutrons, ela apresenta carga positiva e massa elevada.
Por isso esta emissão sofreu pequeno desvio para o lado da
placa negativa.
Partícula Carga elétrica relativa
Massa relativa (aproximada)
Próton +1 1
Nêutron 0 1
Elétron -1 1/1836 ≈ 0
Radioatividade: Reações de Fissão e Fusão Nuclear, Desintegração Radioativa e Radioisótopos
Quando um elemento radioativo emite uma partícula alfa,
ele se transforma em outro elemento com o número atômico
menor em duas unidades e com o número de massa menor
em quatro unidades.
Por exemplo, se o urânio-238 emitir uma partícula alfa, ele
se transmuta no tecnécio-234:
92U238 → 2α
4 + 90Th234
Radioatividade: Reações de Fissão e Fusão Nuclear, Desintegração Radioativa e Radioisótopos
1° Lei da Radioatividade ou Lei de Soody: quando um núcleo
emite uma partícula α , seu número atômico diminui de 2
unidades e seu número de massa diminui de 4 unidades.
Se compararmos as três emissões radioativas, podemos
perceber que a emissão α é a de menor “poder de
penetração” nos corpos, porém a que apresenta maior “poder
ionizante” sobre o ar.
Radioatividade: Reações de Fissão e Fusão Nuclear, Desintegração Radioativa e Radioisótopos
Por apresentarem menor poder de penetração, as emissões
α são as que causam menor dano aos seres vivos, pois não
conseguem atravessar uma camada de ar de 7cm, uma
folha de papel ou uma chapa de alumínio de 0,06 mm.
Quando incidem diretamente sobre a pele, podem, no
máximo, causar queimaduras, já que as células mortas da
pele conseguem deter essas partículas.
Radioatividade: Reações de Fissão e Fusão Nuclear, Desintegração Radioativa e Radioisótopos
As emissões β são elétrons “atirados”, em muito alta velocidade,
para fora do núcleo instável.
* O elétron não existe no núcleo, ele se forma a partir de um
nêutron, em núcleo estáveis:
nêutron → próton + elétron + neutrino
O próton permanece no núcleo e o elétron e o neutrino são
atirados para fora, porém o neutrino é eletricamente neutro e
apresenta massa desprezível, por isso não é citado.
Radioatividade: Reações de Fissão e Fusão Nuclear, Desintegração Radioativa e Radioisótopos
Por serem partículas negativas e muito leves, as
emissões β são atraídas para a placa positiva e sofrem
grande desvio.
Logo, apresentam maior poder de penetração e são
menos ionizantes (apresentam carga pequena), em
relação à partícula α .
Radioatividade: Reações de Fissão e Fusão Nuclear, Desintegração Radioativa e Radioisótopos
As partículas beta são, na realidade, semelhantes a
elétrons, com massa desprezível e sendo representadas
por:
-1β0
Radioatividade: Reações de Fissão e Fusão Nuclear, Desintegração Radioativa e Radioisótopos
2° Lei da radioatividade ou Lei de Soddy-Fajans-Russel:
quando um núcleo emita uma partícula beta, seu número
atômico aumenta de uma unidade e seu número de massa
não se altera.
Ex.:
83Bi210 → -1β0 + 84Po210
Radioatividade: Reações de Fissão e Fusão Nuclear, Desintegração Radioativa e Radioisótopos
OBS: Como a partícula beta é cerca de sete mil vezes mais
leve que a partícula alfa e com velocidade que pode chegar a
95% da velocidade da luz, possui maior poder de
penetração. Ela atravessa uma forma de papel, porém é
interceptada por uma fina placa de chumbo. A radiação beta
atravessa a camada superficial da pele, podendo causar
queimaduras, porém sem chegar a atingir órgãos internos.