R A D I O A T I V I D A D E (I)
Prof. Luiz Antônio Tomaz
Turmas 201 - 202
O que é R A D I O A T I V I D A D E ?
“É a capacidade que certos átomos possuem de emitir radiações eletromagnéticas e partículas de seus
núcleos instáveis com o objetivo de adquirir estabilidade. A emissão de partículas faz com que o
átomo radioativo de determinado elemento químico se transforme num átomo de outro elemento químico
diferente (transmutação).
R A D I O A T I V I D A D E, como tudo começou?
O pioneirismo é de Wilhelm Conrad Röntgen
(1845-1923)
Descoberta dos Raios -X
O que é Raio – X ?
Raio-X é radiaçãoeletromagnética com
comprimento de onda nointervalo de 10-11m a 10-8m(0,1 a 100 Å), resultante da
colisão de elétronsproduzidos em um cátodo
aquecido contra elétrons deânodo metálico
O choque do feixe de elétrons (que saem do catodo com energia de dezenas de KeV) com o anodo (alvo)
produz os chamados raios X.
Como são produzidos?
Os raios X, sabemos hoje, não têm origem
nuclear. Surgem do “salto quântico” de elétrons para camadas mais externas e, ao retornarem à origem,
emitem onda eletromagnética. É um dos
postulados de Bohr, lembra?
Mas muita a t e n ç ã o ?
Calor
Raio X
Em 1896, acidentalmente, Becquerel descobriu a radioatividade natural, ao observar que o sulfato duplo de potássio e uranila, K2(UO2)(SO4)2 , conseguia impressionar
chapas fotográficas.
Um pouco mais de História
Um pouco mais de História
Essa radioatividade, diferentemente dos raios x, têm origem nuclear. Além disso, as
emissões eletromagnéticas (ondas) apresentam muito
mais energia.
Em 1898, Pierre e Marie Curie identificaram o urânio, o polônio (Po), 400 vezes mais radioativo que o urânio e depois, o rádio
(Ra), 900 vezes mais radioativo que o urânio.
Um casal de cientistas
Modelos atômicos explicam radioatividade
Novas descobertas demonstraram que
os elementos radioativos naturais emitem três tipos de radiações (α, β e γ),
com diferentes penetrabilidades.
No começo do século XX, Rutherford criou uma
aparelhagem para estudar estas radiações. As radiações eram
emitidas pelo material radioativo, contido no interior de um bloco de chumbo e submetidas a um
campo magnético.
A grande contribuição de Rutherford
Experimento de Rutherford levou à
descoberta do núcleo com próton(s).
A grande contribuição de Rutherford
NÚCLEO
Quando se descobriu a radioatividade, desvendou-
se o núcleo do átomo e a sua divisibilidade pode ser
confirmada.
A grande contribuição de Rutherford
As três emissões*: o que sabemos hoje
Emissões alfa (2α4)
Partículas com carga elétrica positiva, constituídas de 2 prótons
e 2 nêutrons.
Velocidade média
20000 km/s.
Poder de penetração
Pequeno, são detidas por pele, folha de papel ou 7 cm de ar.
* Expressão melhor do que radiações.
Consequências . . .
1ª Lei da Radioatividade(Lei de Soddy)
"Quando um núcleo emite uma partícula alfa (α), seu número atômico diminui de suas unidades e seu número de massa diminui de quatro unidades."
ZXA → 2α4 + Z - 2Y A - 4
92U235 → 2α4 + 90Th 231
As três emissões: o que sabemos hoje
Emissões beta (-1β0)
Partículas com carga elétrica negativa e massa desprezível (elétrons expulsos do núcleo).
0n1 → 1p1 + -1 β 0 + neutrinoPrótons permanecem no núcleo e os elétrons e
neutrinos são expulsos.
Elétrons nucleares?
As três emissões: o que sabemos hoje
Emissões beta (-1β0)
Velocidade média
95% da velocidade da luz.
Poder de penetração
50 a 100 vezes mais penetrantes que as partículas alfa. São detidas por 1 cm de alumínio (Aℓ) ou 2 mm de
chumbo (Pb).
Consequências . . .
2ª Lei da Radioatividade (Lei de Soddy-Fajans-Russel)
"Quando um núcleo emite uma partícula beta (β) , seu número atômico aumenta de uma unidade e seu
número de massa não se altera.“
ZXA → -1 β0 + 1YA +
83Bi210 → -1 β0 + 84Po 210 +
As três emissões: o que sabemos hoje
Emissões gama(0γ0)
São ondas eletromagnéticas, da mesma natureza da luz, semelhantes ao raio X. Sem carga elétrica nem
massa.
Velocidade
Igual à da luz (300 000 km/s).
Poder de penetração
Alto, são mais penetrantes que raios X. são detidas por 5 cm de chumbo (Pb).
Poder de penetração das emissões: comparando
Emissões gama causam mal à saúde. Podem atravessar o corpo
humano, causando danos irreparáveis.
Equipamentos especiais de proteção são
necessários.
Encerrando (por enquanto)
1. Salientamos a necessidade de realizar, agora, as atividades constantes na apostila;
2. Na apresentação “Radioatividade (II)” outras abordagens serão feitas: meia-vida, decaimento
radioativo, fissão e fusão nuclear, efeitos elétricos, biológicos, etc.
Até lá !
Top Related