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Radioisótopos no cotidiano e ambiente
Química
1º bimestre - Aula 03
Ensino Médio
2a
SÉRIE
2024_EM_B1_V1
Radioisótopos.
Avaliar as potencialidades e os riscos do uso da radiação;
Analisar as leis de emissão de partículas.
Conteúdo
Objetivos
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(EM13CNT103) Utilizar o conhecimento sobre as radiações e suas origens para avaliar as potencialidades e os riscos de sua aplicação em equipamentos de uso cotidiano, na saúde, no ambiente, na indústria, na agricultura e na geração de energia elétrica. 
Leia as perguntas a seguir, pense por alguns instantes, registre suas respostas, vire e converse. 
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Para começar
Qual sua leitura de cada imagem? Qual é a relação entre elas? Você sabe como os radioisótopos podem ser utilizados no cotidiano? É possível um elemento químico se transformar em outro elemento espontaneamente?
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Para começar
1ª Lei: a emissão de partículas α
O átomo de um elemento radioativo, ao emitir uma partícula alfa, origina  um novo elemento, que apresenta número de massa 4 unidades menor e número atômico Z, com 2 unidades a menos. Genericamente, temos:
Ex.: quando o Plutônio emite uma partícula α, ele se transforma no Urânio.
Leis da radioatividade
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Foco no conteúdo
2ª Lei: a emissão de partículas β
Nessa emissão, um nêutron se decompõe, produzindo um próton que permanece no núcleo, um elétron e uma subpartícula denominada antineutrino, sendo esses dois últimos emitidos. Quando um átomo radioativo emite uma partícula β, dá origem a um novo elemento, com o mesmo número de massa e número atômico uma unidade maior. Genericamente, temos:
Ex.: quando o Carbono-14 emite uma partícula beta, ele se transforma no Nitrogênio.
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Foco no conteúdo
Uma das aplicações nobres da energia nuclear é a síntese de radioisótopos que possuem diversas aplicações, como na medicina, no diagnóstico e tratamento de doenças. No Brasil, temos um destaque na pesquisa e fabricação de radioisótopos: o Fósforo-32, utilizado na medicina nuclear para tratamentos vasculares. Em seu decaimento, é formado o Enxofre-32. Podemos concluir que ocorre a emissão de:
a. Raio X                                  
b. Nêutrons                      
c. Partícula alfa
d. Partícula beta    
e. Raios gama
Dados: 15 P,  16S.
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Na prática
Correção
Uma das aplicações nobres da energia nuclear é a síntese de radioisótopos que possuem diversas aplicações, como na medicina, no diagnóstico e tratamento de doenças. No Brasil, temos um destaque na pesquisa e fabricação de radioisótopos: o Fósforo-32, utilizado na medicina nuclear para tratamentos vasculares. Em seu decaimento, é formado o Enxofre-32. Podemos concluir que ocorre a emissão de:
a. Raio X                                  
b. Nêutrons                      
c. Partícula alfa
d. Partícula beta    
e. Raios gama
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Na prática
A utilização de radioisótopos permeia diversas áreas, como medicina, agricultura, energia, pesquisa, dentre outras. Veremos algumas dessas aplicações.
Agricultura: 
Técnica do inseto estéril, que consiste na liberação de insetos machos esterilizados por radiação, que acasalam com fêmeas selvagens, mas não produzem novos insetos. Isso leva à redução da população da praga, podendo até mesmo erradicá-la.
Aplicações da radioatividade
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Foco no conteúdo
Traçadores radioativos são utilizados para rastrear a movimentação de água, nutrientes e outros compostos no solo e nas plantas. Eles podem ser usados para avaliar a eficiência de sistemas de irrigação, a absorção de nutrientes pelas plantas e a contaminação do solo por agrotóxicos.
O radioisótopo P-32 é um dos mais utilizados na agropesquisa, introduzido em fertilizantes na forma de fosfatos (PO43-), o que permite o estudo da absorção e do metabolismo das plantas. A meia-vida desse radioisótopo é de, aproximadamente, 14 dias e ele sofre decaimento β.
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Foco no conteúdo
Medicina – As principais aplicações são:
Diagnóstico: usados para produzir imagens do corpo humano, que podem ser usadas para diagnosticar uma variedade de condições, incluindo câncer, doenças cardíacas, doenças neurológicas e doenças ósseas.
Tratamento:  usados para destruir células cancerosas ou para aliviar a dor.
Estudo do metabolismo:  usados para estudar o metabolismo de um tecido ou órgão, o que pode ajudar a diagnosticar e tratar doenças.
Os radioisótopos Iodo-131 e Tecnécio-99 metaestável são usados para diagnóstico e possuem tempo de meia vida de 8 dias e 6 horas, respectivamente.
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Foco no conteúdo
Pesquisas:
 Pesquisadores usam o Carbono-14 para datar materiais orgânicos de origens fósseis, como madeira, carvão, ossos e fósseis. Também é usado para estudar o ciclo do carbono na natureza.  
https://youtube.com/shorts/sHp0OFxxhPU?si=65qyEly9f8Xy4yyd  
Como a datação por carbono funciona?​
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Foco no conteúdo
Qual é uma das principais funções do uso de traçadores radioativos na agricultura?
a) Aumentar a radioatividade do solo.
b) Fornecer mais nutrientes ao cultivo.
c) Identificar a distribuição de nutrientes no solo.
d) Datar o tempo até a colheita.
e) Inibir o crescimento de ervas daninhas.
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Na prática
Correção
Qual é uma das principais funções do uso de traçadores radioativos na agricultura?
a) Aumentar a radioatividade do solo.
b) Fornecer mais nutrientes ao cultivo.
c) Identificar a distribuição de nutrientes no solo.
d) Datar o tempo até a colheita.
e) Inibir o crescimento de ervas daninhas.
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Na prática
Escolha uma área de aplicação dos radioisótopos e aprofunde seu conhecimento sobre os prós e contras de sua aplicação. Elabore uma tabela comparativa e, ao final, apresente aos seus colegas.
Áreas de aplicações: medicina, indústria, agricultura e pesquisa.
Área de aplicação
Prós
Contras
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Aplicando
Avaliamos as potencialidades e os riscos do uso da radiação; 
Analisamos as leis de emissão de partículas.
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O que aprendemos hoje?
LEMOV, Doug. Aula Nota 10 3.0: 63 técnicas para melhorar a gestão da sala de aula. Porto Alegre: Penso, 2023. 
SÃO PAULO (Estado). Currículo em Ação: caderno do professor – Química– Ensino Médio – 2ª série - 1º Semestre. São Paulo: Seduc-SP. Disponível em: https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2023/01/2s%C3%A9rie-Professor-CNT-1sem-parte1.pdf. Acesso em: 17 nov. 2023.
USBERCO, J.; SALVADOR, E. Química – Volume único. 5ª edição. São Paulo: Editora Saraiva, 2014.
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Referências
Lista de imagens e vídeos
Slide 4 – https://br.freepik.com/fotos-gratis/medico-olhando-por-tomografia-computadorizada_25053986.htm#query=exame%20de%20imagem&position=18&from_view=search&track=ais&uuid=b806bdd8-0cb1-40da-8788-3e7516aee408; https://br.freepik.com/vetores-gratis/muitos-fosseis-sob-o-solo_13374437.htm#query=f%C3%B3sseis&position=0&from_view=search&track=sph&uuid=13c8a935-4dca-4337-8a2d-ff27fc4af173 ; https://pixabay.com/pt/vectors/grama-fertilizante-pelotas-jardim-6999711/ .
Slide 12 – https://youtube.com/shorts/sHp0OFxxhPU?si=65qyEly9f8Xy4yyd 
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Referências
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