TRABALHO DE RADIAÇÃO

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ-UFPI 
CENTRO DE CIENCIAS AGRARIAS/CCA 
DEPARTAMENTO DE FÍSICA 
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ZOOTECNIA 
DISCIPLINA: FÍSICA DO AMBIENTE AGRÍCOLA 
DOCENTE: DR. FRANCIVALDO PINHEIRO FERNANDES 
 
 
 
 
 
 
 
 
RADIAÇÃO 
 
MIGUEL BRENO TELES DE SOUSA E SILVA (20209065380) 
 
 
 
 
 
 
Teresina, PI 
NOVEMBRO/2021 
https://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwiQ2Z-bzsHhAhXuILkGHZO4BUUQjRx6BAgBEAU&url=https://blog.grancursosonline.com.br/concurso-ufpi/&psig=AOvVaw26jFZ93eTQkJxrXYIBKS8Q&ust=1554851191727077
RADIAÇÃO 
É a propagação de ondas eletromagnéticas ou partículas, emitidas por fontes naturais, 
como o Sol, ou artificiais, quando são emitidas por aparelhos construídos pelo homem, como 
os equipamentos de raios-X. 
A radiação é caracterizada pela emissão e deslocamento de energia na forma de 
partículas ou ondas eletromagnéticas, seja no vácuo, seja em outro meio. Todos os dias, estamos 
expostos à radiação de diversas fontes e, apesar do senso comum dizer o contrário, não é 
prejudicial quando usada da maneira correta e controlada. Alguns exemplos de radiação são: 
ondas de rádio AM e FM, raios X, radiação infravermelha e ultravioleta, entre outras. As 
radiações podem ser divididas em dois grandes grupos: as radiações não ionizantes e as 
ionizantes. Essa classificação leva em conta os efeitos gerados e os níveis de energia de cada 
tipo. 
Radiações não ionizantes: São consideradas radiações com baixa energia e de baixa 
frequência, que se propagam na forma de ondas eletromagnéticas com fontes naturais ou 
artificiais. Seus efeitos, normalmente é ligado à geração de luz ou calor. Os principais exemplos 
desse tipo de radiação, que aparecem com mais frequência no nosso cotidiano, são: as ondas de 
rádio, as ondas emitidas pelos celulares e radares, transmissão de TV, redes Wi-Fi, entre outras. 
Radiações ionizantes: Quando comparadas ao tipo anterior de radiação, possuem 
maior energia, provocando a ionização dos materiais com que ocorrem a interação. E, assim 
como as radiações não ionizantes, também podem ser emitidas por meio naturais e artificiais. 
Os tipos de radiações ionizantes mais comuns são: os raios-X e os raios-gama, emitidos por 
núcleos de átomos instáveis, ou seja, átomos radioativos. 
Em geral, as emissões radioativas mais comuns são: alfa (α), beta (β) e gama (γ). 
Rutherford chegou à conclusão de que os raios alfas eram o átomo de hélio (He) que tinha 
perdido dois elétrons. Somente após a descoberta do núcleo atômico é que ele percebeu que os 
raios alfas seriam mesmo o núcleo do átomo de hélio (He2+). Devido à descoberta do elétron 
(e) por Thomson em 1897, Rutherford concluiu que os raios betas (β) eram os elétrons, pois 
ambos os raios eram atraídos por placas carregadas eletricamente. Sendo assim, ele passou a 
chamar o raio de partícula, pois suas pesquisas identificavam a presença de massa. Como os 
raios gama (γ) não eram afetados por nenhum tipo de carga elétrica, mais tarde os cientistas 
resolveram chamá-los de ondas gama (γ), por serem ondas eletromagnéticas, assim como a luz. 
 
Quadro: Algumas características das radiações alfa, beta e gama. 
RADIAÇÃO CORPUCULAR 
É constituída de um feixe de partículas elementares, ou núcleos atômicos, tais como: 
elétrons, prótons, nêutrons, partícula alfa, entre outras. 
 
RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA 
É constituída de campos elétricos e magnéticos oscilantes e que se propagam com 
velocidade constante no vácuo. Exemplos: são ondas de rádio, luz visível, raios infravermelhos, 
raios ultravioletas, raios X, raios gama e etc. 
 
ELEMENTOS RADIOATIVOS 
São aqueles cujos átomos são capazes de emitir radiação (alfa, beta e gama) de forma 
espontânea a partir de seus núcleos instáveis. Todo elemento químico apresenta átomos 
denominados de isótopos, isto é, átomos que possuem o mesmo número atômico e diferentes 
números de massa. Vale ressaltar que pelo menos um desses isótopos é radioativo. O elemento 
hidrogênio, por exemplo, apresenta três isótopos, sendo dois radioativos. 
Se o elemento químico apresenta número atômico igual ou superior a 84, a tendência 
é que todos os isótopos que formam esse elemento sejam radioativos, ou seja, instáveis. Os 
elementos radioativos artificiais são todos aqueles que não existem na natureza. Eles podem ser 
transurânicos ou cisurânicos. Os transurânicos apresentam número atômico maior do que 92. 
Já os cisurânicos apresentam número atômico menor do que 92. Exemplo de elementos 
cisurânicos: Tecnécio (número atômico: 43), Promécio (número atômico: 61), Astato (número 
atômico: 85) e Frâncio (número atômico: 87). 
DECAIMENTO RADIOATIVO 
É um fenômeno responsável pela radioatividade: a emissão de radiações nucleares por 
núcleos instáveis de alguns elementos químicos pesados. Os núcleos dos átomos são 
constituídos de prótons, partículas de carga positiva, e nêutrons, que não têm carga. Essas 
partículas subatômicas permanecem unidas pela força forte, que é muito intensa a curto alcance. 
Porém, quando o núcleo de um átomo é muito grande e não tem nêutrons suficientes, a força 
forte não consegue manter todos os prótons unidos. Isso acontece porque a repulsão entre as 
cargas positivas dos prótons é muito grande. 
Assim, temos um núcleo instável. Esse núcleo instável passa então pelo processo que 
chamamos de Decaimento Radioativo, emitindo radiação. A emissão dessa radiação é capaz de 
alterar o número de prótons de um elemento químico – que é transmutado em outro. Os 
decaimentos podem ser de três tipos: alfa, beta e gama. Cada um deles corresponde à uma 
partícula radioativa diferente, que altera o núcleo do átomo emissor de acordo com suas 
características. 
Decaimento alfa: nela, o núcleo instável emite uma partícula alfa, que é um núcleo de 
Hélio. Como sabemos da tabela periódica, o Hélio tem dois prótons e dois nêutrons. Assim, o 
elemento perde 4 de massa, tendo seu número atômico diminuído em 2. Decaimento beta: a 
partícula beta é um elétron ejetado de um nêutron. Como elétrons não têm massa, ela também 
não tem. O elemento radioativo tem um nêutron transformado em próton, então aumenta seu 
número atômico em 1. 
 
DETECTORES DE RADIAÇÃO 
Detector de radiação é um dispositivo que, colocado em um meio onde exista um 
campo de radiação, seja capaz de indicar a sua presença. Existem diversos processos pelos quais 
diferentes radiações podem interagir com o meio material utilizado para medir ou indicar 
características dessas radiações. Entre esses processos os mais utilizados são os que envolvem 
a geração de cargas elétricas, a geração de luz, a sensibilização de películas fotográficas, a 
criação de traços (buracos) no material, a geração de calor e alterações da dinâmica de certos 
processos químicos. Normalmente um detector de radiação é constituído de um elemento ou 
material sensível à radiação e um sistema que transforma esses efeitos em um valor relacionado 
a uma grandeza de medição dessa radiação. 
A eficiência de um detector está associada normalmente ao tipo e à energia da radiação 
e é basicamente a capacidade do detector de registrá-la. A eficiência de um detector pode ser 
definida de duas formas: eficiência intrínseca e eficiência absoluta. O registro de cada radiação 
no detector representa um sinal, que pode ser um pulso, um buraco, um sinal de luz, ou outro 
sinal qualquer, dependente da forma pela qual a radiação interage com o detector e dos 
subprodutos mensuráveis gerados. 
Eficiência intrínseca do detector: o tipo e a energia de radiação, normalmente, são 
fatores ligados às características intrínsecas do detector. A eficiência intrínseca pode ser escrita 
como: 
 
Os fatores que influenciam a eficiência intrínseca do detector diferem para cada tipo. 
Entre eles estão o número atômico do elemento sensível do detector, estado físico do material, 
tensão de operação(para detectores que usam campo elétrico), sensibilidade da emulsão 
fotográfica (para filmes), e outros parâmetros que são ligados às características físico-químicas 
dos seus materiais constituintes. 
Eficiência absoluta de um detector: a eficiência absoluta está relacionada não só com 
as suas características de construção, mas também com a fonte de radiação que está sendo 
medida, com o meio e com a geometria de medição. Pode ser escrita como: 
 
Entre os fatores que influem na eficiência absoluta estão a distância do emissor, o tipo 
do feixe emitido (radial, colimado), o meio entre o detector e a fonte emissora, além daqueles 
que influenciam na eficiência intrínseca do detector. 
APLICAÇÕES DAS RADIAÇÕES 
A radiação ionizante tornou-se há muitos anos parte integrante da vida do homem. Sua 
aplicação se dá na área da medicina até às armas bélicas, contudo, sua utilidade é indiscutível. 
Atualmente, por exemplo a sua utilização em alguns exames de diagnóstico médico, através da 
aplicação controlada da radiação ionizante, é uma metodologia de extremo auxílio. Porém os 
efeitos da radiação não podem ser considerados inócuos, a sua interação com os seres vivos 
pode levar a teratogenias e até a morte. Os riscos e os benefícios devem ser ponderados. A 
radiação é um risco e deve ser usada de acordo com os seus benefícios. 
➢ Saúde 
Radioterapia: Consiste na utilização da radiação gama, raios X ou feixes de elétrons 
para o tratamento de tumores, eliminando células cancerígenas e impedindo o seu crescimento. 
Braquiterapia: Trata-se de radioterapia localizada para tipos específicos de tumores e 
em locais específicos do corpo humano. 
Aplicadores: São fontes radioativas de emissão beta distribuídas numa superfície, cuja 
geometria depende do objetivo do aplicador. Muito usado em aplicadores dermatológicos e 
oftalmológicos. O princípio de operação é a aceleração do processo de cicatrização de tecidos 
submetidos a cirurgias, evitando sangramentos e queloides, de modo semelhante a uma 
cauterização superficial. 
Radioisótopos: Existem terapias medicamentosas que contêm radioisótopos que são 
administrados ao paciente por meio de ingestão ou injeção, com a garantia da sua deposição 
preferencial em determinado órgão ou tecido do corpo humano. 
➢ Diagnóstico 
Radiografia: É uma imagem obtida, por um feixe de raios X ou raios gama que 
atravessa a região de estudo e interage com uma emulsão fotográfica ou tela fluorescente. Para 
evitar exposição desnecessária, deve-se ficar o mais distante possível, no momento do disparo 
do feixe ou protegido por um biombo com blindagem de chumbo. 
Tomografia: Consiste em ligar um tubo de raios X a um filme radiográfico por um 
braço rígido que gira ao redor de um determinado ponto, situado num plano paralelo à película. 
Não se devem realizar exames tomográficos sem necessidade, devido à acumulação de dose de 
radiação. 
Mamografia: É um instrumento que auxilia na prevenção e na redução de mortes por 
câncer de mama. Como o tecido da mama é difícil de ser examinado com o uso de radiação 
penetrante, devido às pequenas diferenças de densidade e textura de seus componentes como o 
tecido adiposo e fibroglandular, a mamografia possibilita somente suspeitar e não diagnosticar 
um tumor maligno. O risco associado à exposição à radiação é mínimo, principalmente quando 
comparado com o benefício obtido. 
Mapeamento com radio fármacos: O marcador radioativo tem o objetivo de marcar 
moléculas de substâncias que se incorporam ou são metabolizadas pelo organismo do homem, 
de uma planta ou animal. Nestes exames, a irradiação da pessoa é inevitável, mas deve-se ter 
em atenção para que esta seja a menor possível. 
Criação de novas variedades de plantas, com características melhoradas, além de um 
maior conhecimento do metabolismo vegetal e animal. Controle ou eliminação de insetos. 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
Dias, Diogo Lopes. Elementos Radioativos. Disponível em: 
<https://www.manualdaquimica.com/fisico-quimica/elementos-radioativos.htm>. Acesso em: 
26 de novembro de 2021. 
Ferreira, Vitor Ricardo. Radiação. Disponível em: 
<https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/radiacoes.htm>. Acesso em: 26 de novembro de 
2021. 
Santos, Victor. RADIOATIVIDADE – 2ª PARTE: CARACTERÍSTICAS DAS RADIAÇÕES. 
Disponível em: <https://www.manualdaquimica.com/fisico-quimica/elementos-
radioativos.htm>. Acesso em: 26 de novembro de 2021. 
Manganote, Prof. Dr. Edmilson. F-107 Física para Biologia Radiação. Disponível em: 
<https://sites.ifi.unicamp.br/graduacao/files/2013/12/F-107_20162S_16.11.28_M06.pdf>. 
Acesso em: 26 de novembro de 2021. 
Maria, Ana. Radioatividade: Decaimento Radioativo e Meia Vida. Disponível em: 
<https://blog.aprovatotal.com.br/radioatividade-decaimento-radioativo-e-meia-vida>. Acesso 
em: 26 de novembro de 2021. 
Fiocruz. Radiação. Disponível em: 
<http://www.fiocruz.br/biosseguranca/Bis/lab_virtual/radiacao.html>. Acesso em: 26 de 
novembro de 2021. 
Pontes, Prof. Altem Nascimento. Técnicas Experimentais: Detectores de Radiação. Disponível 
em: 
<https://profpc.com.br/Qu%C3%ADmica%20Nuclear%20x%20F%C3%ADsica%20Nuclear/
F%C3%ADsica%20Nuclear/detectores%20radiacao.pdf>. Acesso em: 26 de novembro de 
2021.