VOLUME 2-303-304

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1. RADIOATIVIDADE: FENÔMENO NUCLEAR
1.1. Como a radioatividade foi descoberta
No ano de 1896, o francês Henri Becquerel constatou que um compos-
to de urânio — sulfato de potássio e uranilo, K2UO2(SO4)2 — apresentava
a interessante característica de causar uma mancha numa chapa foto-
gráfica mesmo no escuro e embrulhada em papel negro.
A interpretação de Becquerel era de que o composto emitia algum
tipo de raio capaz de atravessar o papel e atuar sobre a chapa. Essa pro-
priedade era semelhante à dos raios X descobertos um ano antes por
Wilhelm Conrad Röntgen.
Ainda no mesmo ano, Becquerel percebeu que os raios do urânio ioni-
zavam gases, isto é, provocavam neles o aparecimento de íons, tornan-
do-os condutores de corrente elétrica. Anos mais tarde, o alemão Hans
Geiger utilizaria essa propriedade para criar o famoso contador Geiger.
No final de 1897, a polonesa Marie Sklodowska Curie passou a se inte-
ressar pelo fenômeno descoberto por Becquerel. Em abril de 1898, ela já
havia percebido que, além do urânio, outro elemento conhecido, o tório,
também emitia os misteriosos raios. Começou, então, a suspeitar da exis-
tência de elementos radioativos desconhecidos. Em julho do mesmo ano,
com a ajuda do marido, físico francês de renome chamado Pierre Curie,
descobriu um novo elemento que chamou de polônio. Alguns meses
depois, ambos descobriram um elemento ainda mais radioativo ao qual
deram o nome de rádio.
Ainda no ano de 1898, Ernest Rutherford utilizou uma tela fluorescen-
te para detectar as radiações provenientes de um material radioativo.
Com auxílio de placas metálicas eletricamente carregadas descobriu que
havia dois tipos de radiação, que chamou de alfa (α) e beta (β). A radia-
ção α, segundo ele, deveria ser formada por partículas de carga positiva,
uma vez que seu feixe é atraído pela placa negativa (veja o esquema ao
lado). Já a radiação β deveria ser formada por partículas negativas, pois
seu feixe é atraído pela placa positiva. Além disso, como as partículas α
sofrem um desvio menor, isso significa que elas devem possuir massa
maior do que as partículas β, pois, quanto maior for a massa de uma
partícula, maior será a sua inércia e, portanto, mais difícil será alterar
sua trajetória.
Foram condenados a Comissão Nacional de Energia Nuclear (Cnen), o Institu-
to de Previdência dos Servidores do Estado de Goiás (lpasgo), o médico Amaurillo
Monteiro de Oliveira e o físico hospitalar Flamarion Barbosa Goulart. Nas 46 pá-
ginas da sentença, o juiz federal substituto Juliano Taveira Bernardes, da 8a Vara
da Justiça Federal de Goiás, condena a Cnen a pagar R$ 1 milhão para o fundo.
A Cnen também foi condenada a garantir atendimento médico, odontológico,
hospitalar, psicológico e técnico-científico às vítimas diretas e indiretas do aci-
dente reconhecidamente atingidas, até a terceira geração.
O órgão foi obrigado ainda a manter e organizar o transporte das vítimas
mais graves para a realização de exames, além de ficar responsável pelo acompa-
nhamento médico da população de Abadia de Goiás, município onde foi
construído, em 1991, o depósito definitivo para os rejeitos do césio 137.
[...]
Fonte do texto: João Unes. O Estado de S. Paulo, 29 mar. 2000. p. A-12.
Amostra
radioativa
α γ β
Tela fluorescente onde
aparecem manchas luminosas
Bloco de
chumbo
(isolante da
radiação)
Placas
eletricamente
carregadas
O tamanduá e a vegetação ao seu redor
são radioativos. Todo ser vivo emite pe-
quena quantidade de radioatividade gra-
ças à presença, em seus organismos, de
átomos radioativos como, por exemplo, o
carbono-14.
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ID
Desenvolvendoo tema
Capitulo_11 6/22/05, 8:43295
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Em 1900, Paul Villard, na França, descobriu uma outra forma de radio-
atividade que não apresenta carga elétrica, chamada de radiação gama
(γ). Nesse mesmo ano, Becquerel descobriu que as partículas β são, na
verdade, elétrons com alta velocidade. Em 1909, Rutherford mostrou que
as partículas α são íons de hélio bipositivos.
1.2. Radioatividade e estrutura atômica
Número atômico (Z) é um número que indica quantos prótons há no nú-
cleo de um átomo e número de massa (A) corresponde à soma dos números
de prótons e nêutrons. Átomos que possuem mesmo número atômico per-
tencem ao mesmo elemento químico.
Radioatividade é um fenômeno nuclear. As reações nucleares são
processos em que o núcleo de um átomo sofre alteração.
Nuclídeo é o nome dado a um núcleo caracterizado por um número
atômico (Z) e um número de massa (A).
Radionuclídeo ou radioisótopo é um nuclídeo emissor de radiação.
Perceba a diferença entre uma reação química e uma reação nuclear.
As reações químicas estão relacionadas à eletrosfera. Antes e depois delas,
os átomos estão unidos de maneira diferente, e essa união envolve os
elétrons. Já uma reação nuclear provoca alterações no núcleo do átomo,
como veremos neste capítulo.
Isótopos são átomos com um mesmo número atômico e diferentes nú-
meros de massa. A palavra isótopo, além desse significado, pode também
ser usada como sinônimo da palavra nuclídeo.
2. ESTUDO DAS EMISSÕES ALFA, BETA E GAMA
2.1. As radiações α e β
Atualmente sabe-se que há núcleos instáveis. A emissão de partículas
α ou β é o modo encontrado pelo núcleo para aliviar essa instabilidade.
As partículas alfa são constituídas por 2 prótons e 2 nêutrons, isto é,
o núcleo de um átomo de hélio (42He). São simbolizadas por
4
2α. Quando
um núcleo as emite, perde 2 prótons e 2 nêutrons.
Sobre as emissões α, foi enunciada por Soddy, em 1911, a chamada
Primeira Lei da Radioatividade: “Quando um radionuclídeo emite uma
partícula α, seu número de massa diminui 4 unidades e seu número atô-
mico diminui 2 unidades.” A figura &, ao lado, ajuda a entender por que
a emissão alfa provoca essas variações no núcleo.
As partículas β são elétrons emitidos pelo núcleo de um átomo instá-
vel, sendo representadas por #1
0β. Você deve estar se perguntando: Como
pode o núcleo de um átomo emitir um elétron? A resposta reside no fato
de que, em núcleos instáveis beta-emissores, um nêutron pode se de-
compor em um próton, um elétron e um antineutrino. O próton permane-
ce no núcleo, o elétron (partícula β) e o antineutrino são emitidos. O
antineutrino é uma partícula com número de massa zero e carga nula.
Não vamos nos preocupar com o antineutrino, pois, assim como ele, atual-
mente se conhecem muitas outras partículas subatômicas além dos
prótons, nêutrons e elétrons, e o estudo dessas outras partículas é com-
plexo e está além dos objetivos deste livro.
Assim, ao emitir uma partícula β, o núcleo tem a diminuição de um
nêutron e o aumento de um próton, como aparece esquematizado na
figura '. Desse modo, o número de massa permanece constante.
A Segunda Lei da Radioatividade, enunciada por Soddy, Fajjans e
Russel, em 1913, diz: “Quando um radionuclídeo emite uma partícula β,
seu número de massa permanece constante e seu número atômico au-
menta de 1 unidade”.
Esquema genérico de uma emissão beta.
(Cores e formas fantasiosas.)
Exemplos podem ser assim equacionados:
214
83Bi $ #1
0β " 21484Po
210
81Tl $ #1
0β " 21082Pb
Esquema genérico de uma emissão alfa.
(Cores e formas fantasiosas.)
Exemplos podem ser assim equacionados:
238
92U $
4
2α " 23490Th
226
88Ra $
4
2α " 22286Rn
Nuclídeo inicial
(representação
esquemática)
Nuclídeo
final
Partícula alfa
(2 prótons
e 2 nêutrons)
Nuclídeo inicial
(representação
esquemática)
Nuclídeo
final
Partícula
beta
(elétron)
Diminuição de
1 nêutron
Aumento de
1 próton
Anti-
neutrino
&
'
Capitulo_11 6/22/05, 8:43296