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Equivalência massa-energia: um assunto nuclear

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Ricardo Esteves

on 1 April 2014

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Transcript of Equivalência massa-energia: um assunto nuclear

Forças atrativas vs forças repulsivas
Série Radioativa
Albert Einstein
Nasceu a 14 de março de 1879.
Desenvolveu a teoria da relatividade.
Contribuiu para o desenvolvimento da mecânica quântica.
Em 1905 encontrou a equação da equivalência massa-energia: E=mc2.
Recebeu o prémio nobel da física em 1921.
Faleceu a 18 de abril de 1955.
Energia de ligação nuclear
História da ciência nuclear
1895-Wilhelm Conrad Röntgen
Equivalência massa-energia: um assunto nuclear
Fórmula de equivalência massa-energia
Descoberta do Raio-X.
1896-Antoine Henri Becquerel
Observou a emissão de radiação altamente energética de um composto de urânio, a que chamou radioatividade.
Emissão de partículas Beta
Núcleos com excesso de neutrões
Num núcleo com excesso de neutrões, cada neutrão irá ser convertido num protão, num eletrão e num antineutrino.
O eletrão corresponde à partícula beta.
Núcleos com excesso de protões
Num núcleo com excesso de protões, um protão é convertido num neutrão, num positrão( antieletrão) e num neutrino.
Zona de estabilidade
Tipos de emissões radioativas
Núcleos instáveis libertam partículas e radiação de forma a adquirirem estabilidade.
Partículas alfa
Partículas beta
Radiação gama
Emissão de partículas alfa
Emissão de partículas alfa ou de um núcleo de hélio , por um núcleo instável.
Emissão de partículas Beta
Fim
Obrigado pela atenção!
Química 12ºB
Radiação Gama
A radiação gama consiste da libertação de energia em excesso no núcleo de um átomo.
O decaimento gama geralmente ocorre depois do decaimento alfa ou beta.
Poder penetrante das emissões radioativas
Capacidade ionizante das emissões radiativas
• Relaciona o conceito de conservação de energia e o conceito de conservação da massa.
• Uma pequena quantidade de massa daria origem a uma enorme quantidade de energia.
História da ciência nuclear
1897- Marie e Pierre Curie

Continuaram as investigações e mostraram que a radiação era independente do estado de combinação do urânio e que para além deste também o Rádio, o Tório e o Polónio eram radioativos.
1898- Rutherford
Ao estudar emissões radioativas, identificou três tipos de radiação: alfa, beta e gama.
Nas
reações nucleares
a energia envolvida é tão elevada que há variações consideráveis de massa.
Qualquer núcleo é mais estável que os respetivos nucleões separados.

Energia de Ligação Nuclear
Quando protões e neutrões se juntam para formar um núcleo de um átomo, há uma diminuição de massa, pois alguma transforma-se em energia.
Defeito de massa
Diferença entre a soma das massas dos nucleões e a massa do núcleo.
Energia de coesão nuclear
Energia necessária para decompor o núcleo nos seus nucleões.
Apesar das forças repulsivas entre as cargas, a maior parte nos núcleos é estável – há equilíbrio entre as atrações e as repulsões.
O decaimento radioativo verifica-se em casos em que as repulsões vencem as atrações.
Após a descoberta do núcleo, os cientistas consideraram, então, que a radioatividade resulta da ejeção de fragmentos do núcleo.
Energia de ligação nuclear
Proporção neutrão-protão (n/p)
Elementos estáveis: proporção aproximadamente igual a 1;
Com o aumento do número atómico aumenta esta proporção. Este desvio surge da necessidade de um número cada vez maior de neutrões para compensar as repulsões eletrostáticas da interação entre um número cada vez maior de protões.
Decaimento radioactivo
A
radioactividade
ou
decaimento radioactivo
consiste na desintegração espontânea de um núcleo instável de um átomo, com emissão de partículas alfa, beta e radiações electromagnéticas gama, até se tornar estável.
Decaimento radiactivo
Se Z> 83 são radioisótopos, ou seja, têm núcleos instáveis e que são radioativos.

Se Z <83 têm isótopos (núcleos estáveis) e a maior parte tem pelo menos um radioisótopo (núcleo instável).
Radiação gama
Partícula beta
Partícula alfa
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