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RADIAÇÃO

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by

Alexia Miguel

on 1 September 2016

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Transcript of RADIAÇÃO

RADIOATIVIDADE
Alexia Miguel
Candi Citadini de Oliveira

Descoberta da Radioatividade
Definição de Radioatividade
Todos já sabemos que os átomos são compostos por um núcleo e a eletrosfera, no núcleo encontramos os nêutrons e os prótons e na eletrosfera residem os elétrons. Porém, existem núcleos instáveis, ou seja que não têm equilíbrio entre a quantidade de prótons e elétrons, e para atingir a estabilidade esses núcleos emitem partículas e ondas o que chamamos de radioatividade.

História da radioatividade

Essas partículas e ondas emitidas são o que chamamos de radiação, os elementos radioativos emitem-nas independentemente de estado físico e fatores químicos como a temperatura e pressão em que o elemento se encontra.
A história da radioatividade remonta do final do século XIX quando em 1895 o cientista alemão Wilhelm K. Röentgen, por meio de experimentos com um gás sobre baixa pressão e submetido a um campo magnético externo na ampola de Crokees (tubo de vidro vedado no vácuo), descobriu acidentalmente os raios X, assim batizados por ele.
Röentgen, então, escureceu o ambiente, ligou a ampola e percebeu que alguns raios saiam da ampola e faziam brilhar um papel tratado com platinocianeto de bário, que por sua vez é um material fluorescente. Depois de alguns testes ele conseguiu sensibilizar uma chapa fotográfica com os misteriosos raios X.
Na radiografia é possível ver os ossos da mão do cientista e sua aliança.
Porém a descoberta da radioatividade não tem somente um responsável, muitos cientistas passaram suas vidas pesquisando esses tipos de elementos. Um deles foi o francês Henry Becquerel que em certo dia do ano 1896 guardou alguns filmes fotográficos envoltos em papel preto em gavetas que continham o sal sulfato duplo de potássio e uranilo.
Após alguns dias ele percebeu que os filmes estavam manchados e concluiu que as manchas eram provenientes da radiação emitida pelo Urânio e que somente o sal contendo este elemento era capaz de causar tais efeitos radioativos. Henry ganhou um prêmio Nobel em 1903 pelos seus estudos com Urânio.
Quem?
Como?
Quando?
Antoine Henry Becquerel
Marie Curie e seu marido Pierre Curie foram duas figuras importantes na trajetória da radioatividade pelas décadas. O casal descobriu dois elementos radioativos o polônio e o rádio e Marie se tornou a primeira mulher a ganhar um Nobel em 1903. Marie trabalhava em um laboratório improvisado que ficava em um galpão com pouca infraestrutura e instrumentos velhos, porém isso não a impediu de trazer ao mundo inúmeros estudos e descobertas.
Marie Curie
Ernest Rutherford, um neozenlandês, teve sua curiosidade atiçada pela radioatividade e começou seus estudos. Em um experimento com material radioativo ele emitiu um feixe de partículas alfa submetido a um campo elétrico e percebeu que partículas deste feixe eram atraídas pelo polo negativo, portanto era uma radiação composta por partículas positivas (alfa).
Todavia não existiam somente partículas positivas, havia também partículas negativas (beta), ou seja, eram atraídas pelo polo positivo. Por fim, descobriu que existia uma radiação que não era atraída por nenhum dos polos era a radiação gama que por sua vez é mais energetica que as outras e não é composta por partículas e sim por ondas magnéticas assim como os raios X.
Ernest Rutherford
Tipos de Radiação
Radiação Ionizante: são ondas eletromagnéticas com alta frequência que possuem a capacidade e energia suficiente para produzir a ionização. Ionização é o fenômeno pelo qual se converte um átomo ou parte de uma molécula em íons positivos - cátions - ou negativos - ânions. São exemplos dessa radiação os raios X e gama.
Radiação Não ionizante: essas ondas não têm a capacidade de promover a ionização mesmo em alta intensidade. São exemplos dessa radiação as microondas, a luz visível, a radiação infravermelha e a ultravioleta. Os estudos com essas radiações são muitos e provaram que elas podem causar outros efeitos como aquecimento e indução de corrente elétrica. Os celulares emitem radiação não ionizante que a princípio não faz mal ao ser humano, contudo os estudos são recentes e não se conhece os efeitos a longo prazo.
Prêmio Nobel
Curiosidades sobre Marie:

Marie foi impedida de entrar na a escola de ensino superior regular na Polônia, que naquela época só permitia homens. Ela teve que trabalhar como governanta para pagar seus estudos em química, física e matemática em Paris e aos 24 anos chegou a passar fome. Seu marido, Pierre Curie, morreu em 1906 atropelado por uma carruagem escapando da morte por intoxicação decorrente dos estudos com radiação, assim como foi a de Marie.
Hiroshima

Nagasaki
Enola Gay
Bombas Nucleares
Usinas Nuclares

Brasil
eiras
Principais Acidentes
Usina Nuclear
Importância / Onde se encontram / Quanto geram de energia:

As usinas nucleares são uma das principais fontes produtoras de energia no Brasil, perdendo apenas para as hidrelétricas e para as termelétricas. Ainda assim, a produção por meio de combustível nuclear é ainda mínima; muito pequena em relação às fontes citadas acima. Nosso país possui duas usinas em operação: Angra 1, que produz 657 megawatts e Angra 2, que produz 1300 megawatts. Ambas estão instaladas no município de Angra dos Reis, no estado do Rio de Janeiro. A inauguração da usina de Angra 3 está prevista para 2015, adicionando mais 1080 megawatts de energia elétrica à disposição.

Elementos utilizados:

O centro principal dessas usinas, o reator nuclear, usa a energia do interior do átomo para ferver água. Após isso, o funcionamento é similar ao de uma termelétrica: o vapor d'água gira uma turbina, que movimenta um gerador, produzindo energia elétrica. Além disso, com o urânio, bastam alguns quilos para produzir uma energia equivalente à queima de um prédio de cinco andares cheio de gasolina.
Urânio
Reator Nuclear
Onde são encontrados e armazenados / Problemáticas:

O Brasil possui a sexta maior reserva de urânio do mundo o que supre as necessidades internas a longo prazo e possibilita a exportação do excedente. Aproximadamente 276.100t de urânio estão distribuídas pelos estados da Bahia, Ceará, Paraná e Minas Gerais, entre outras ocorrências. Isso sem levar em conta a especulação de que o Brasil ainda tem milhares de toneladas de "yellowcake" espalhadas afinal, nem todo o país foi mapeado até agora (cerca de 25% apenas).
Há os rejeitos de baixa e média atividade – oriundos da medicina e de uma parcela dos materiais usados em usinas nucleares – e os de alta atividade, que são restos de urânio usado nas usinas. Os dois primeiros tipos são tratados e armazenados em depósitos construídos para esse fim.
Nesses locais, o lixo nuclear fica isolado de 50 a 300 anos. Já com os rejeitos de alta atividade, a preocupação é maior. O urânio enriquecido, por exemplo, mantém-se radioativo por milhões de anos. Uma resposta sobre como armazenar tal material sem oferecer riscos à população ainda não existe. No Brasil, rejeitos como esses são deixados temporariamente em piscinas de resfriamento nas próprias usinas nucleares que os produzem. Geralmente, o destino desses rejeitos mais perigosos são depósitos subterrâneos, nos quais o material fica em cápsulas de metal, enterrado a centenas de metros. Cheias e vedadas, essas cavernas isolam os rejeitos por um longo tempo. Atualmente, os países produtores de rejeitos de alta atividade (RAA) discutem uma solução definitiva para esse lixo. A efetividade ou não dessas decisões só poderão ser avaliadas pelas próximas gerações.



Chernobyl, antiga URSS, atual Ucrânia, 26 de abril de 1986

Durante um teste de segurança, o reator número 4 da usina de Chernobyl, na Ucrânia, explodiu e causou o maior desastre nuclear civil da história; liberando uma nuvem radioativa com 70 toneladas de urânio e 900 de grafite na atmosfer,; deixando mais de 25 mil mortos. O combustível nuclear queimou durante 10 dias, expelindo no ar radionuclídeos equivalentes a mais de 200 bombas atômicas como as de Hiroshima. Três quartos da Europa foram contaminados e o acidente recebeu a classificação de nível máxima, 7.
Existe um museu que conta a história do acidente de Chernobyl em Kiev, na Ucrânia. Ele foi inaugurado em 1992 e recebe muitos visitantes
Fukushima, Japão, 11 de março de 2011

250 km ao norte de Tóquio, a usina nuclear Daiichi, em Fukushima, teve três de seus seis reatores avariados, em decorrência de um terremoto de grau 9 na escala Richter. Autoridades japonesas afirmaram que os níveis de radiação liberada foram altos, soltando quantidades significativas de material radioativo na atmosfera. O acidente teve grau 7 na Escala Internacional de Acidentes Nucleares (INES). Tornando-se o maior desastre nuclear desde Chernobyl.
Goiânia, Brasil, 13 de setembro de 1987

O desastre foi classificado como nível 5 na (INES). O caso Césio-137 foi o maior acidente radioativo brasileiro e o maior do mundo ocorrido fora de usinas nucleares. Tudo começou com dois catadores de papel. Que após encontrarem uma máquina de raio-X, a levaram para um ferro-velho. Após a desmontarem, encontraram uma cápsula de chumbo, “recheada” com cloreto de césio. A coloração brilhante do elemento no escuro impressionou o dono do ferro-velho, Devair Ferreira, que levou o “pó branco” para casa e o distribuiu para familiares e vizinhos. Após o contato com o césio, náuseas, vômitos e diarréia atacaram. Ao todo 112.800 pessoas foram expostas a radioatividade do césio. Destas, 129 apresentaram contaminação corporal interna e externa concreta, desenvolvendo sintomas. Contudo, foram apenas medicadas. Porém, 49 pessoas foram internadas, das quais 21 precisaram sofrer tratamento intensivo; destas, quatro acabaram morrendo. No fim, onze mortes foram confirmadas no acidente nuclear de Goiânia. O ferro-velho onde abriram a cápsula foi demolido, o comércio fechou e muitas pessoas se mudaram. As autoridades sanitárias construíram um depósito em Abadia de Goiânia para armazenar mais de 13 mil toneladas de lixo atômico provenientes da descontaminação da região.
Three Mile Island, Estados Unidos, 28 de março de 1979

A central nuclear de Three Mile Island foi cenário de um acidente que atingiu o nível 5 na Escala Internacional de Eventos Nucleares. Técnicos decidiram liberar vapor e gases provenientes da usina, que teve um superaquecimento devido a um problema mecânico, mas não chegou a explodir. Mesmo não havendo casos de mortes em decorrência da radiação, entorno de 25 mil pessoas entraram em contato com os gases liberados para evitar a explosão. No mesmo ano, uma comissão presidencial e a Comissão Nuclear Reguladora concluíram: “ou não haverá casos de câncer ou o número será tão pequeno que nunca será possível detectá-los.”
Kyshtym (Ozyorsk - 1957)

Durante a corrida nuclear da URSS, em 1957, a usina de Mayak teve uma falha no sistema de refrigeração do compartimento de armazenamento de resíduos nucleares. Causando uma explosão em um tanque com 80 toneladas de material radioativo. Uma nuvem de gás contaminou a região em um raio de 800 km. Em torno de dez mil pessoas foram evacuadas, sem explicação do governo. Ao menos, 200 mortes foram confirmadas devido a exposição à radiação.
Franklin Roosevelt foi convencido por Albert Einstein, em 1939, a construir a bomba atômica antes que os alemães a construísse. Depois de 3 anos pesquisando iniciou-se a montagem da bomba no Novo México no dia 14 de julho de 1945. Dois dias depois a bomba foi testada no deserto do Novo México.

Mesmo com a rendição da Alemanha e da Itália. O Japão ainda continuava na guerra. Então, na tentativa de testar a bomba e mostrar o seu poder, os Estados Unidos escolheram sete cidades japonesas possíveis para atacar: Nyagada, Yokohama, Kokura, Nagasaki e Hiroshima.
No dia do lançamento, para não correr risco da bomba explodir durante o vôo, os soldados partiram com a bomba desarmada. Ela seria armada no ar, durante o vôo.
Às 8h15 da manhã do dia 6 de agosto de 1945, “Little Boy”, a primeira bomba, foi lançada sobre Hiroshima, com 60 toneladas de urânio. Após um silencioso clarão, ergueu-se um cogumelo de 9.000 m de altura, que provocou ventos de 640 a 970 km/h e espalhou radioatividade numa nuvem de poeira.

Little Boy
Fat Man
A explosão provocou um calor de cerca de 5,5 milhões de graus Celsius, próximo à temperatura do Sol. Prédios sumiram, assim como a vegetação e transformaram a cidade num deserto. Num raio de 2 km, a partir do centro da explosão, quase tudo foi desintegrado. Imediatamente 50 mil pessoas morreram, outras 80 mil ficaram feridas. Depois, cerca de 130 mil pessoas morreram. Até hoje, essa foi a arma que provocou em um curto período de tempo maior quantidade de mortes. Hoje, 221.893 mortos são oficialmente reconhecidos. A bomba também afetou a saúde de milhares de sobreviventes. Como milhares de pessoas foram desintegradas muitas mortes jamais foram confirmadas. Algumas pessoas sobreviveram porque estavam em prédios à prova de terremotos. Noventa por cento da cidade foi destruída pela bomba. Há 8km do epicentro, pessoas morreram, há 10 km, sofreram cegueira temporária e há 12 km, sofreram um grande impacto sendo arremessadas no ar.Horas depois de explosão, uma chuva negra caiu sobre o céu de Hiroshima. A chuva estava coberta de radioatividade das cinzas da fumaças. Mas, por causa da falta de informação, desespero e da desidratação, os sobreviventes tentavam beber a água que caía. Quatro dias depois da desgraça em Hiroshima, começou a aparecer uma epidemia na cidade, a necrose.Como os japoneses optaram por permanecer na guerra, outra bomba foi lançada. No dia 9 de agosto de 1945, a segunda bomba, feita com plutônio e chamada “Fat Man”, foi destinada à cidade de Kokura. Devido ao mal tempo e a consequente má visualização, a bomba foi destinada para Nagasaki.

Porém, ao chegar, o estado climático também estava ruim. Pela falta de combustível não poderiam esperar; tiveram, então, que lançá-la imediatamente. Não houve tempestade de fogo, mas causou uma terrível destruição. Lançado pelo bombardeiro B-29, chamado “Bockscar”, às 11:02 a “Fat Man” explodiu em um vale (não era o alvo previsto). Para maximizar os danos a bomba foi acionada a 600m de altura. Edifícios foram destruídos, uma onda de calor incendiário, detritos e radiação varreu o solo a partir do ponto de detonação, causando a maior parte dos óbitos. 40% da cidade foi destruída pela bomba.

Depois de anos, com a conscientização de que a bomba havia sido grande parte por um motivo de “testes”, muitas pessoas começaram a revoltarem-se contra os Estados Unidos. Eles, então, resolveram ajudar o Japão a se reerguer. Hoje, é uma das maiores potências do mundo. Aí, vem a pergunta que sempre fizeram, e continuarão a fazer: Foi realmente necessário enviar uma bomba atômica nas cidades de Hiroshima e Nagasaki no ano de 1945, matando até hoje, aproximadamente 220 mil pessoas? Essa desgraça nas cidades, e no mundo todo, que acompanharão para sempre esse fato histórico que matou milhares de inocentes poderia ter sido evitada? E, a pior das realidades, por que continuam se construindo cada vez mais bombas mesmo sabendo todas as existentes hoje seriam capazes de destruir pelo menos três vezes o mundo em que vivemos?
Meia-Vida
Meia-vida ou período de semidesintegração




O conceito de meia-vida designa o período de tempo necessário para que metade do número de átomos presentes em uma amostra de determinado isótopo radioativo se desintegre, ou seja, para que a atividade radioativa de um elemento seja reduzida pela metade. Desse modo, após o primeiro período de meia-vida de um elemento, apenas 1/2 de seus átomos apresentam radioatividade; depois do segundo período, apenas ¼ dos átomos e a sequência segue conforme a função exponencial:


Sendo que “n” é o número de átomos radioativos após um período de meia-vida, “x” é o número inicial de átomos radioativos do elemento e “t” é o período de meia-vida.
É possível citar como exemplo a reação de decaimento do trítio, um isótopo do elemento hidrogênio o qual possui número de massa três, dois nêutrons e um próton em seu núcleo. Ao emitir uma partícula beta, um de seus nêutrons se transforma em um próton e ele passa a ser um átomo de hélio:
Nota-se que, em um período de exatamente 12 anos, a massa de uma amostra de trítio foi reduzida pela metade, o que significa que uma amostra de 10mg desse isótopo radioativo se reduz para 5 mg após 12 anos. Comparativamente, passados 24 anos da amostra inicial, tem-se apenas 2,5 mg e assim por diante. O trítio continuará a emissão de radiação até que acabe por completo, o que está representado no gráfico:
O estudo do decaimento radioativo de outros radioisótopos mostrou que a intensidade de radiação se reduzia pela metade em um período regular. Por exemplo, o carbono-14 se reduz pela metade em 5730 anos, o ferro-59 se reduz a cada 45 dias e o tecnécio-99, a cada seis horas.
A partir dessa constatação é possível afirmar que, para cada isótopo radioativo, é constante o tempo durante o qual há redução de massa pela metade, além de que esse período varia de um isótopo para o outro. Destaca-se ainda que a meia-vida é uma característica que não depende da quantidade de amostra inicial nem de fatores como pressão e temperatura.
Fissão e Fusão Nuclear
Fissão nuclear:

O processo de fissão nuclear envolve o choque de um nêutron com um núcleo instável, o qual se divide em núcleos menores e libera uma grande quantidade de energia. Dessa forma, cada núcleo fissionado libera nêutrons os quais poderão provocar a fissão de outros núcleos, constituindo um processo em cadeia.
Começou a ser pesquisado na década de 1930 e seu estudo se expandiu durante a Segunda Guerra Mundial, quando cientistas como Otto Hahn e Fritz Strassmann anunciaram a presença de bário, lantânio e criptônio numa amostra de urânio bombardeada com nêutrons. Assim, quando um átomo de urânio-235 sofre fissão, vários produtos podem se formar:
Em 1942, o italiano Enrico Fermi e sua equipe construíram o primeiro reator nuclear na Universidade de Chicago, o qual tinha como finalidade executar em laboratório a fissão nuclear para aproveitamento em fontes de energia. A partir de então, o uso da fissão nuclear estendeu-se para práticas militares, quando surgiram as bombas atômicas de Hiroshima e Nagasaki.
A versão moderna do reator de Fermi são as usinas nucleares ou termonucleares, nas quais a fissão nuclear ocorre de modo controlado e a energia liberada é aproveitada para geração elétrica. Entretanto, a utilização da fissão nuclear para produção de energia pode gerar problemas ambientais e para a saúde da população, já que as usinas não liberam energia limpa. Visto que um átomo pode gerar elementos altamente tóxicos e radioativos (como o bário), é necessário armazenamento especial do lixo nuclear em recipientes de chumbo para que a emissão de partículas e raios não representem riscos à natureza ou ao ser humano, com destaque para elementos perigosos como estrôncio-90, iodo-131 e césio-137.
Com relação à fissão do urânio, por exemplo, a reação pode acontecer de forma natural em decorrência da pressão e da temperatura de ambientes como as minas de urânio do Gabão, que funcionaram, há 2 bilhões de anos, como um reator natural de fissão. Por sua vez, a energia liberada em processos como esse é imensamente maior do que nas reações químicas, visto que com 6 g de urânio é possível conseguir energia equivalente ao abastecimento de uma casa com quatro pessoas por um dia inteiro.
Fusão nuclear:

As reações nucleares de fusão são aquelas que ocorrem no interior das estrelas, tais como o sol, em que dois núcleos atômicos menores colidem para dar origem a um núcleo atômico maior e mais estável. Para isso, são necessárias pressão e temperatura muito elevadas (ao menos 10 milhões de graus Celsius), o suficiente para que ocorra a fusão dos átomos de hidrogênio no Sol, liberando energia que chega à Terra na forma de luz e calor:
O fenômeno foi estudado pela primeira vez em março de 1939, por Hans Albrecht Bethe, físico alemão que propôs a fusão nuclear para explicar a energia que as estrelas produzem para brilhar, no artigo “A produção de Energia nas Estrelas”. No entanto, a maioria das pesquisas foram iniciadas nos Estados Unidos logo após a Segunda Guerra Mundial, com o objetivo de criar armamentos militares e obter avanços na criação de novas bombas nucleares.
A fusão sem controle já foi usada na bomba de hidrogênio, lançada no Pacífico pelos Estados Unidos em 1952. Essa bomba foi apelidada de “Mike” e possuía uma potência 700 vezes maior que a bomba de Hiroshima, o que comprova a maior capacidade de liberação de energia por reações de fusão, em detrimento da fissão nuclear. Isso permite afirmar o quão vantajoso seria aproveitar a energia da fusão nuclear em usinas, já que, além de possuir matérias-primas de fácil obtenção, não gera resíduos nucleares tóxicos.
As pesquisas nessa área têm levado a um tipo de reator denominado Tokamak, usado atualmente apenas para pesquisas. O mais conhecido fica em Princeton, Estados Unidos, e funciona a partir de um campo magnético extremamente forte:
No entanto, ainda não foi descoberto um meio de obtenção de energia útil por um reator desse tipo, pois as tentativas de controlar a fusão nuclear foram incapacitadas pela falha em manter certa quantidade de plasma num estado de temperatura e pressão adequado durante um intervalo de tempo longo o bastante para produzir uma quantidade de energia maior do que aquela consumida no processo.
Transmutação
Segundo o dicionário Aurélio, transmutação é: Ação ou efeito de transmutar; ato de se transmutar, transformar-se; modificação.
MAS NA QUÍMICA SIGNIFICA:
Designa o fenômeno que ocorre a partir da transformação sucessiva de um elemento em outro com núcleo mais estável, podendo ser espontâneo ou artificial.
Transmutação Natural:
é o processo pelo qual núcleos instáveis se convertem em núcleos mais estáveis, com diferente número de prótons, a partir da emissão natural de uma partícula alfa ou beta.
Transmutação Artificial:
é o bombardeamento de núcleos estáveis com partículas, originando novos elementos.
O primeiro a realizar uma transmutação artificial foi Rutherford, em 1919, ao bombardear o nitrogênio com partículas alfa, obtendo oxigênio artificial.
Rutherford

Outra reação de transmutação artificial muito importante, devido à descoberta do nêutron, foi a realizada em 1932 por Sir James Chadwick, o qual bombardeou placas de berílio com partículas alfa, obtendo carbono e nêutron:

Posteriormente, o casal de pesquisadores franceses Jean Frédéric Curie e Irène-Curie, filha de Marie Curie, exploraram o fenômeno da transmutação para obter novos isótopos radioativos artificiais, como o fósforo 30 originado de uma placa de alumínio 27:
Dentre as principais partículas usadas como projéteis, isto é, usadas para bombardear o núcleo alvo, estão:
A instabilidade dos núcleos atômicos, espontânea ou induzida, reduz, por emissão de radioatividade, a massa do material radioativo, que se transforma de forma progressiva em outra substância. Essas experiências de transmutação artificial dos elementos tinham posto em evidência que as reações nucleares têm maior rendimento se forem utilizadas, no bombardeamento, partículas com grandes velocidades. Assim, são vários os laboratórios que se empenham em construir experiências de aceleração de partículas.
A técnica de construção de máquinas que permitem as transformações desejadas, chamadas aceleradores de partículas, iniciou-se com Rutherford e sua equipe no laboratório Cavendish da universidade de Cambridge, durante os anos 1920.

O mais eficaz de todos os aceleradores de partículas, o Cíclotron, foi inventado e construído pelo físico estadunidense Ernest Lawrence, o que lhe garantiu um prêmio Nobel de Física em 1939. Essas máquinas tinham a capacidade de fabricar elementos radioativos artificiais, os quais não existiam na natureza, a partir de elevadas velocidades que provocavam transmutações.
Além de possibilitar maior conhecimento sobre a natureza e a estrutura da matéria, essa descoberta permitiu importantes avanços na obtenção de substâncias radioativas com diversas utilidades em indústrias, agricultura, bioquímica e medicina – em que os radiosótopos artificiais são atualmente utilizados para mapear órgãos e auxiliar em tratamentos (como o iodo-131, usado em terapia contra o câncer de tireoide).
Como isolar a radiação
O material radioativo, em geral, costuma ser embalado em dois recipientes, sendo que o externo é responsável pela blindagem, o que atenua a radiação emitida por seus constituintes e garante maior proteção para os objetos e seres vivos que estiverem em suas proximidades.

Quanto ao fenômeno da irradiação, que designa a energia característica emitida por uma fonte radioativa, a medida de proteção adotada pelas autoridades deve ser o isolamento da região em caso de um acidente com material radioativo, a fim de proporcionar uma distância suficiente para que o nível de irradiação seja insignificante.
Esse procedimento aplica-se a fontes que emitem radiações como a do tipo gama, emitida por vários materiais radioativos. A radiação gama é uma onda eletromagnética, como as ondas de rádio, TV, microondas e a luz visível; a diferença está no fato de sua energia e, consequentemente sua frequência, serem muito maiores.
Os materiais radioativos emitem também radiação em forma de partículas alfa e beta, as quais têm um alcance muito menor do que a gama. A radiação alfa, por exemplo, não consegue penetrar na pele humana e, portanto, materiais que emitem somente esse tipo de radiação oferecem perigo apenas se forem ingeridos ou inalados. A radiação beta, por sua vez, tem um poder de penetração maior do que o da alfa, entrando alguns milímetros na pele – o que pode acarretar o aparecimento de câncer de pele e sérios problemas nos olhos – mas não consegue atravessar alumínio ou tecidos.
Desse modo, dependendo do tipo de partículas ou raios emitidos, é possível isolar a radiação com uma folha de papel comum, que absorve totalmente os radioisótopos alfa; com 0,5 cm de espessura de plástico, para as partículas beta; ou, então, são necessários materiais de grande densidade para conter as radiações eletromagnéticas como os raios X e gama. O mais utilizado para o último caso é o chumbo, visto que apresenta maior eficiência e custo mais acessível do que elementos como o molibdênio e a platina, os quais também possuem uma grande nuvem de elétrons ao redor do núcleo atômico, responsável por dissipar a energia contida nas emissões de raios.
Platina
Molibdênio
Chumbo
Onde a radiação é usada:
Dentre as inúmeras utilizações da radioatividade, além do destaque para a geração de energia através da fissão e da fusão nuclear, é possível citar sua importância na alimentação, na história e na medicina.
Agricultura e alimentação
Muitos alimentos frescos (carnes, peixes, mariscos) não podem passar por métodos convencionais para eliminação de bactérias como a pasteurização térmica, o que requer o uso da radiação para impedir o crescimento de agentes deteriorantes.
As indústrias alimentícias utilizam quantidades controladas de radiação ionizante para inibir a maturação de determinadas frutas e legumes através de alterações no processo fisiológico dos tecidos vegetais, o que prolonga sua validade.
História
A importância da radioatividade na História deve-se à datação de múmias e fósseis pelo decaimento do carbono-14, cuja meia-vida determina a idade aproximada que esses objetos possuem. Visto que o menos abundante dos três isótopos de carbono existentes na natureza é radioativo, o carbono-14 emite partículas beta e se forma na alta atmosfera, em que continuamente está ocorrendo uma transmutação nuclear causada pela colisão de nêutrons cósmicos com átomos de nitrogênio do ar.
O carbono formado incorpora-se à atmosfera na forma de CO2 e, por meio da fotossíntese, esses átomos de carbono-14 passam a fazer parte dos seres vivos fotossintetizantes e, através das cadeias alimentares, também dos demais seres vivos. Desse modo, como ele se forma e se desintegra com a mesma velocidade, sua porcentagem no planeta permanece constante, sendo igual na atmosfera e em todos os seres vivos (10 partes por bilhão/ppb).
Ao examinar múmias, fósseis, ossos, pergaminhos e outros achados arqueológicos compostos por restos de antigos seres vivos, os cientistas encontraram neles teores de carbono-14 inferiores a 10 ppb, o que se deve ao decaimento ocorrido durante os anos que se passaram desde a morte do ser vivo. Uma vez determinada a porcentagem de carbono-14 na amostra, é possível calcular a sua idade consultando a curva de decaimento radioativo.
Medicina

É possível destacar inúmeros isótopos radioativos presentes na medicina, os quais auxiliam na identificação e no tratamento de tumores e outras doenças. No processo de cintilografia, por exemplo, uma pequena quantidade de material radioativo é introduzida no organismo com o intuito de verificar as condições dos órgãos internos. Os isótopos que apresentam essa característica são denominados radiotraçadores e possuem a propriedade de se acumularem em um determinado órgão. As radiações beta ou gama incidem sobre filmes fotográficos e refletem imagens do órgão que se pretende estudar.
Já os diagnósticos realizados por meio da análise de imagens obtidas a partir da utilização da radioatividade, como em tomografias computadorizadas, ultrassonografias e mamografias, podem provocar lesões graves no organismo se utilizados em demasia, razão porque são tomados tantos cuidados nesses processos. Os efeitos da radiação podem despontar em curto ou longo prazo, além da possibilidade de ser transmitido aos descendentes da pessoa infectada devido à alteração genética, que pode ser transmitida na gestação.
Referências
http://www.infoescola.com/quimica/radioatividade
http://www.if.ufrgs.br/cref/radio/capitulo1.htm
http://www.soq.com.br/conteudos/ef/radioatividade/p2.php
http://www.mundoeducacao.com/matematica/meiavida-elementos-radioativos-matematica.htm
http://quimicasemsegredos.com/radioatividade-tempo-de-meia-vida-aplicacoes-fusao-e-fissao-nuclear/
http://www.agracadaquimica.com.br/index.php?&ds=1&acao=quimica/ms2&i=23&id=250
http://mundoestranho.abril.com.br/materia/o-que-e-fusao-e-fissao-nuclear
http://www.brasilescola.com/fisica/fusao-fissao-nuclear.htm
http://www.estudopratico.com.br/fissao-e-fusao-nuclear-o-que-sao-e-aplicacoes/
http://parquedaciencia.blogspot.com.br/2013/09/fissao-ou-fusao-nuclear-qual-diferenca.html
http://www.abcdaenergia.com/enervivas/cap07.htm
http://www.colegioweb.com.br/radioatividade/reacao-de-transmutacao.html
http://guiadoestudante.abril.com.br/estudar/quimica/radioatividade-677170.shtml
http://www.triplov.com/alquimias/alqserra.htm
http://www.sbfisica.org.br/v1/
http://mundoestranho.abril.com.br/materia/por-que-o-chumbo-e-usado-como-isolante-em-exames-de-raios-x
http://domoterapia.com.br/website/conceito-de-radiacao-ionizantes-e-nao-ionizantes/
http://www.brasilescola.com/quimica/radioatividade-estrutura-atomo.htm
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http://www.alunosonline.com.br/quimica/a-descoberta-radioatividade.html
http://www.mundoeducacao.com/quimica/definindo-radioatividade.htm

Interior de um reator nuclear
IMPORTANTE:
* Partículas alfa: são partículas compostas por 2 prótons e 2 nêutrons, possuindo número de massa 4 e carga elétrica +2. Esses tipos de partículas tem pouco poder de penetração e a energia depende do elemento que a emite. A velocidade de emissão é 1/30 a 1/75 da velocidade da luz. A primeira lei da radioatividade (de Soddy) enuncia: “Quando um átomo sofre um decaimento alfa (α), o seu número atômico (Z) diminui duas unidades e o seu número de massa (A) diminui quatro unidades”.

* Partículas beta: são elétrons explusos por um núcleo instável na tentativa de se estabilizar. As partículas beta têm poder de penetração maior que as partículas alfa, possuem carga -1, número de massa igual a 0 e sua velocidade é a mesma da luz. A partícula beta é formada a partir de um nêutron e a segunda lei da radioatividade (de Sody-Fajans-Russel) diz que “Quando um átomo emite uma partícula beta, seu número atômico (Z) aumenta uma unidade e seu número de massa (A) permanece o mesmo.”

*Partículas gama: são ondas eletromagnéticas de mesma origem da luz, possui pequeno comprimento de onda e alta energia que provém da liberação do excesso de energia que fica no núcleo depois dele ter emitido partículas alfa e beta. Possui alto poder de penetração, podendo causar danos ao organismo.


IMPORTANTE:
* Raios X são ondas eletromagnéticas que possuem frequências superiores às radiações ultravioletas. Os raios X têm velocidade de propagação igual a da luz, conseguem atravessar materiais de baixa intensidade como os músculos e são absorvidos por materiais de alta intensidade como os ossos
Colégio Gardner
2ºano do ensino médio
Química
Professora Aline de Souza Gonçalves
25/11/2015
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