Química (Resumo)-085-087

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MÓDULO 8 - RADIOATIVIDADE
RESUMO TEÓRICO
Radioatividade
Descoberta da radioatividade - Histórico
1895-Trabalhando com um tubo de raios catódicos o alemão Roentgen descobriu 
inesperadamente os raios X.
1896 – Henry Becquerel percebeu que um sal de urânio, K2(UO2) (SO4)2, conseguia 
revelar filmes fotográficos recobertos com papel ou por uma fina lâmina de metal. 
Imaginou então que o sal emitia alguma radiação desconhecida. O fenômeno foi 
denominado de radioatividade.
1897 – Marie Curie demonstrou que a intensidade da radiação é proporcional à 
quantidade de urânio na amostra e conclui que a radioatividade era de natureza 
atômica e não molecular.
1897 – Rutherford analisando o desvio das radiações em um campo eletromagné-
tico, descobriu que algumas tinham sua trajetória desviada em direção à placa nega-
tiva (raios ) e outras em direção a placa positiva (raios ).
1898 – O casal Curie descobriu o um novo elemento químico – o polônio, 400 
vezes mais radioativo do que o urânio.
1899 - O casal Curie descobriu o um novo elemento químico – o rádio, 900 vezes 
mais radioativo do que o urânio.
1900 – O físico Paul Villard, repetindo a experiência de Rutherford, percebeu a ex-
istência de outros raios que não eram afetados pelo campo eletromagnético (raios 
).
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RADIOATIV IDADE
1. Introdução
2. Características das Radiações
3. Meia Vida
4. Datação com C14
O que é radioatividade?
 A radioatividade é um processo natural decorrente da liberação de energia 
de um núcleo atômico cuja relação entre o número de prótons e de nêu-
trons resulta em uma configuração instável; o processo modifica a relação 
prótons/nêutrons do núcleo e leva a configurações estáveis (não radioativas). 
O ambiente no qual vivemos é naturalmente radioativo. Por exemplo, respiramos 
Carbono 14, que é radioativo, e é formado a partir da interação das radiações cósmi-
cas com a atmosfera; comemos bananas que apresentam em sua composição Potás-
sio 40, com núcleo instável, emissor de raios gama, entre outros. Vivendo em um 
ambiente radioativo, os seres humanos, e todos os demais seres vivos, são natural-
mente radioativos. O problema está na quantidade de radiação à qual estes seres 
venham a ser expostos: acima de certo nível a exposição às radiações provoca, no 
corpo humano, e nos demais seres vivos, algumas reações adversas: 
• A geração de radicais livres, provocando oxidação nas moléculas biológicas 
(DNA, etc.); 
• Alterações no material genético, impedindo as células de se reproduzirem; 
• Alterações na material genético, levando à transformação celular que, eventual-
mente, e em função de uma série de fatores que incluem características próprias 
e a predisposição do indivíduo irradiado, pode degenerar em câncer. 
Mas níveis baixos de radiação são absorvidos sem maiores conseqüências pelas cé-
lulas do corpo humano, que possuem mecanismos de defesa e de recuperação.
Tipos de radiação
1) Radiação alfa
• É formada por partículas constituídas por 2 prótons e 2 nêutrons.
• Possuem carga igual a +2.
• Número de massa 4.
• Baixo poder de penetração.
• Simbologia 
2) Radiação beta
• Constituída por elétrons de alta energia.
• Possuem carga igual a -1.
• Número de massa 0.
• Moderado poder de penetração.
• Simbologia 
Obs:
• Na emissão de uma partícula beta, um nêutron presente no núcleo se decompõe 
e dá origem a um próton, a um elétron e a um neutrino (partícula com carga zero 
e massa, aproximadamente zero).
→ + + 
3) Radiação gama
• Constituída por ondas eletromagnéticas
• Possuem carga igual a 0.
• Número de massa 0.
• Elevado poder de penetração.
• Simbologia 
Leis da radioatividade
1) Emissão de partícula alfa
Quando um núcleo emite uma partícula alfa, seu número atômico diminui duas 
unidades e seu número de massa diminui quatro unidades.
 → + 
 → + 
2) Emissão de partícula beta
Quando um núcleo o emite uma partícula beta, seu número atômico aumenta uma 
unidade e seu número de massa não se altera.
 → + 
 → + 
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3) Emissão gama
A radiação gama não è constituída por partícula, e sim por ondas eletromagnéticas 
de altíssimas freqüências. A emissão de radiação gama sozinha não altera o 
número atômico e o número de massa de um átomo. Nas emissões de radiação alfa 
e beta sempre ocorre também à emissão de radiação gama.
4)Emissão de pósitron
O pósitron é uma partícula de massa igual a do elétron mas com carga positiva.Na 
emissão de um pósitron o número de massa permanece o mesmo e o número 
atômico diminui uma unidade.
→ e + Si
Obs:
• Nas equações nucleares sempre existe um balanço dos números de massas e das 
cargas elétricas nucleares. O somatório dos números de massas e das cargas 
elétricas nucleares antes e depois da emissão sempre deve ser igual. Ex:
 → + 
235 = 4+231 e 92 = 2+ 90
 → + 
210 = 0 +210
83 = -1 + 84
Cinética das desintegrações radioativas
Meia-vida ou período de semidesintegração (p ou t1/2)
Tempo necessário para que a atividade da amostra de um isótopo radioativo dimi-
nua à pela metade do seu valor inicial, ou seja, para que uma amostra radioativa se 
reduza à metade. O tempo de meia-vida é uma característica particular de cada ele-
mento.
Isótopo Meia-vida
238U 4,5.109anos
14C 5370 anos
99Tc 6 horas
13O 8,7.10-3 segundos
Importante característica das meias-vidas dos decaimentos nucleares é a inde-
pendência diante de condições externas como temperatura, pressão, ou combi-
nações químicas. A meia-vida de um elemento é invariável. O conceito de meia-
vida pode ser aplicado à massa, número de mol, número de átomos e porcentagem 
de um radioisótopo. Vamos considerar como exemplo 4 amostras diferentes de 
137Cs que possui meia-vida de 30 anos:
Amostra1 Amostra 2 Amostra 3 Amostra 4 Tempo(anos)
400 g 20 mol 160 átomos 100 % 0
200 g 10 mol 80 átomos 50 % 30
100 g 5 mol 40 átomos 25 % 60
50 g 2,5 mol 20 átomos 12,5 % 90
O decaimento radioativo obedece às regras de um caso particular de sequência 
numérica da matemática denominada progressão geométrica (P.G).
O decaimento radioativo pode ser representado em um gráfico denominado de 
curva de decaimento.
 
 
A relação matemática que permite relacionar a quantidade inicial (Qi) à quanti-
dade final (Qf) de um decaimento radioativo com a meia-vida(P) e o tempo de 
desintegração (T) é dada pela seguinte expressão:
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