Radioatividade Fissão e Fusão Nucelar Meia-Vida

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II. Fissão e Fusão Nuclear & Meia-Vida 
Radioatividade 
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. 
• Radiação ionizante é toda forma de radiação que 
carrega energia suficiente para arrancar os elétrons 
dos átomos. Ela pode ser produzida de forma natural 
ou artificial, bem como pode ter natureza 
eletromagnética ou corpuscular. 
 
Quando ocorre a divisão de um núcleo atômico pesado 
e instável através do seu bombardeamento com 
nêutrons, obtendo dois núcleos menores, nêutrons e a 
liberação de uma quantidade enorme de energia. 
Em 1934, Enrico Fermi, bombardeando átomos de urânio 
com nêutrons, observou que os núcleos capturavam os 
nêutrons, originando um material radioativo. Em 1938, 
Hahn e Strassmann, repetindo a mesma experiência, 
constataram a existência do bário entre os produtos 
obtidos. 
Os nêutrons liberados na reação, irão provocar a fissão 
de novos núcleos, liberando outros nêutrons, ocorrendo 
então uma reação em cadeia: 
𝑈 + 𝑛0
1
92
235 → 𝐵𝑎 + 𝐾𝑟36 
91 
56 
142 + 3 𝑛0 
1 + 4,6 ∙ 109𝑘𝑐𝑎𝑙 
A fissão completa de 1kg de 235U libera aproximadamente 
8 x 1013 joules, suficiente para ferver 270 milhões de litros 
de água. 
 
 
 
 
Fusão nuclear é a junção de dois ou mais núcleos 
atômicos produzindo um único núcleo maior, com 
liberação de grande quantidade de energia. Nas estrelas 
como o Sol, ocorre a contínua irradiação de energia (luz, 
calor, ultravioleta etc.) proveniente da reação de fusão 
nuclear: 
4 𝐻 → 𝐻𝑒 + 𝑜𝑢𝑡𝑟𝑎𝑠 𝑝á𝑟𝑡𝑖𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 + 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎2
4
1
1 
• Condições de temperatura e pressão: 106°C, 104atm 
 
É o tempo necessário para que a metade do número 
de átomos de determinada substância radioativa se 
desintegre (p ou t1/2). 
Considere uma amostra de substância radioativa 
qualquer, tendo N0 átomos: 
Podemos observar que, a cada período de meia-vida (P) 
que se passa, o número de átomos radioativos na 
amostra diminui pela metade 
 
• Produção de energia elétrica: Os reatores nucleares 
produzem energia elétrica, baterias nucleares são 
também utilizadas para propulsão de navios e 
submarinos. 
 
• Aplicações na indústria: Em radiografias de tubos; no 
controle de produção; no controle do desgaste de 
materiais; na determinação de vazamentos em 
canalizações, oleodutos; na conservação de 
alimentos; na esterilização de seringas descartáveis; 
etc. 
 
• Aplicações na Química: Em traçadores para análise 
de reações químicas e bioquímicas- em eletrônica, 
ciência espacial, geologia, medicina etc. 
 
• Aplicações na Medicina: No diagnóstico das doenças, 
com traçadores = Tireoide (I131), tumores cerebrais 
(Hg197), câncer (Co60 e Cs137), etc. 
 
• Aplicações na Agricultura: Uso de C14 para análise de 
absorção de CO2 durante a fotossíntese; uso de 
radioatividade para obtenção de cereais mais 
resistentes; etc. 
 
• Aplicações em Geologia e Arqueologia: Datação de 
rochas, fósseis, principalmente pelo C14. 
 
• Efeitos Elétricos: o ar atmosférico e gases são 
ionizados pelas radiações, tornando-se condutores de 
eletricidade. 
 
• Efeitos Luminosos: as radiações provocam 
fluorescência em certas substâncias, como o sulfeto 
de zinco - esta propriedade é utilizada na fabricação 
de ponteiros luminosos de relógios e objetos de 
decoração. 
 
• Efeitos Biológicos: Em quantidades elevadas, são 
nocivas aos tecidos vivos, causam grande perda das 
defesas naturais, queimaduras e hemorragias. 
Também afetam o DNA, provocando mutações 
genéticas. 
 
• Efeitos Químicos: Radioisótopos têm sido usados para 
estabelecer mecanismos de reações nos organismos 
vivos, como o C14. Radioisótopos sensibilizam filmes 
fotográficos.