4.FontesNaturaiseArtificiais_set_2013
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Fontes Naturais
e
Artificiais de Radiação
Se o Se o 
primeiro uso primeiro uso 
da energia da energia 
eleléétrica trica 
fosse nestas fosse nestas 
condicondiçções, ões, 
você seria a você seria a 
favor de seu favor de seu 
uso?uso?
Introdução
\u2022 A radioatividade não é uma criação do homem.
\u2022 A radiação é parte da Natureza. Todos os seres vivos estão
expostos a radiação. Onipresente.
\u2022 As Fontes de radiações podem ser divididas em duas
categorias:
\u2022 Fontes Naturais
\u2022 Fontes Artificiais
Fontes Naturais de Radiação
Distribuição da dose efetiva anual média, de acordo com sua origem, ao nível do mar, na população 
mundial. 
Fontes Naturais de Radiação
\u2022 A radiação natural de fundo pode ser dividida em:
Radioatividade cosmogênica (raios cósmicos)
\u2022 Irradiação Externa: 
Radioatividade na superfície terrestre e atmosfera
\u2022 Irradiação Interna: nuclídeos incorporados pelo
corpo através de mecanismo fisiológicos
Radioatividade Cosmogênica
(raios cósmicos)
raios cósmicos
Muitas das radiações cósmicas primárias são freadas pelo 
cinturão de magnético de Van Allen ou pela atmosfera terrestre 
Radiação Cósmica Secundária
-Constituída de partículas que resultam da interação dos raios cósmicos primários com a 
atmosfera terrestre, num efeito cascata: uma ionização primária produz cerca de 100 
milhões de ionizações secundárias.
-Composta de partículas de mais baixa energia tais como: pions, muons, elétrons, 
prótons, nêutrons e também fótons.
-Além de interagir com os raios cósmicos a atmosfera e o campo magnético da Terra 
atuam como uma blindagem para os habitantes, atenuando bastante as radiações.
-A quantidade de radiação aumenta com a altitude e longitude, ou seja, as pessoas que
habitam as montanhas recebem mais radiação que as que vivem ao nível do mar; os
habitantes das regiões próximas aos pólos são mais expostos sque os da região 
equatorial.
Os raios cósmicos detectados na superfície da Terra são, na maioria, 
partículas secundárias (Radioatividade Cosmogênica)
\u2022 Originada dos corpos celestes
\u2022 91% prótons, 8% alfa, restantes 4<Z<26 
(1 GeV ou mais \u2013 acima de 1020 eV)
\u2022 Origina os radionuclídeos cosmogênicos na 
atmosfera, como 14C, 3H, 36Cl, 22Na e ainda 
RS elétrons, p, n, meson, gama.
\u2022 A atmosfera reduz a quantidade de raios 
cósmicos que atingem a superfície da Terra 
sendo que esta quantidade é aumentada com 
a altitude e com a longitude (0,05% alcança o 
nível do mar). 
Produção do 14C 
1n + 14N\u2192 14C + 1H 
14C \u2192 14N + \u3b2\u2013 + \u3bde
14C / 12C = 1.2×10\u201312 no 
organismos vivos. 
1 g = 12 decaimentos/min, 
t1/2 = 5730 anos
Organismo morre, 14C/12C taxa
diminui.
Datação até 50.000 anos
Datação com carbono 14. Todos os organismos vivos absorvem carbono radioativo,
forma instável de carbono com uma vida média de cerca de 5.730 anos. Durante sua vida, um
organismo renova continuamente sua provisão de radiocarbono ao respirar e ao comer. Após sua
morte, o organismo converte-se em um fóssil e o carbono 14 se desintegra sem ser substituído.
Para medir a quantidade de carbono 14 restante em um fóssil, os cientistas incineram um
fragmento pequeno para convertê-lo em gás de dióxido de carbono. Utilizam-se contadores de
radiação para detectar os elétrons emitidos pela desintegração de carbono 14 em nitrogênio. A
quantidade de carbono 14 é comparada com a de carbono 12, forma estável do carbono, para
determinar a quantidade de radiocarbono que se desintegrou e, assim, datar o fóssil.
Sistema de Contagem \u2013 Cintilação LíquidaSistema de Contagem \u2013 Cintilação LíquidaSistema de Contagem \u2013 Cintilação Líquida
Radioatividade na superfície terrestre
Radiação Terrestre
Concentração média dos elementos químicos componentes da crosta terrestre
Quando a Terra foi originalmente formada, 
muitos elementos radioativos foram formados 
junto com os elementos estáveis
Rochas (Urânio) são radioativas. 
Assimtambémo carvão e materiais de 
construção, tal comoo granito
Radiação Terrestre
\u2022 Primeiros metros da atmosfera são
dominados por radiação gama produzida
pelos solos e rochas. 
\u2022 Radionuclídeos naturais presentes na 
crosta terrestre (solo, rocha), em materiais 
de construção, água, ar, alimentos, etc
(radionuclídeos primordiais). Ex: 238U, 
232Th e 40K.
- A exposição natural varia por um fator de 3 
e áreas de alta radioatividade natural 
podem exceder a exposição média por um 
fator de 10 a 100.
ELEMENTOS RADIOATIVOS NATURAIS
FAMÍLIAS RADIOATIVAS
SÉRIES RADIOATIVA PARCIAIS DO
238U (50%)
232Th (80%)
235U (0,7%)
Os passos sucessivos através dos quais o 238U decai para tornar-se 206Pb estável 
Elemento Símbolo Meia-Vida Tipo de Radiação
Urânio 23892U 4,55 x 109 anos \u3b1 
Tório 23490Th 24,1 dias \u3b2 , \u3b3 
Protactinio 23491Pa 1,14 min \u3b2 , \u3b3 
Urânio 23492U 2,69 x 105 anos \u3b1 
Tório 23090Th 8,22 x 104 anos \u3b1 , \u3b3 
Rádio 22688Ra 1 600 anos \u3b1 , \u3b3 
Radônio 22286Rn 3,8 dias \u3b1 
Polônio 21884Po 3,05 min \u3b1 
Chumbo 21482Pb 26,8 min \u3b2 , \u3b3 
Bismuto 21483Bi 19,7 min \u3b1 , \u3b2 , \u3b3 
Polônio 21484Po 1,5 x 10-4 seg \u3b1 
Chumbo 21082Pb 22,2 anos \u3b2 , \u3b3 
Bismuto 21083Bi 4,97 dias \u3b2 
Polônio 21084Po 139 dias \u3b1 , \u3b3 
Chumbo 20682Pb Estável ---- 
 
ELEMENTOS ALFA EMISSORES NATURAIS
 
M aiores en erg ia s( M eV ) e p orcen tagen s R ad ionu clíd eo N om e 
h istórico 
M eia v id a 
T 1 /2 \u3b1 \u3b2 \u3b3 
238U 92 U rânio 4 ,51 x 10 9 a 4 ,15 (20 ,9% ) 
4 ,20 (79% ) 
 
2 34T h 90 U rânio X 1 24 ,1 d 0 ,2 (70% ) 
0 ,104 (19% ) 
0 ,103 (8% ) 
0 ,063 (4% ) 
0 ,093 (5% ) 
234P a 9 1 U rânio X 2 1 ,17 m 2 ,29 (98% ) 
1 ,23 (1% ) 
0 ,765 (0 ,3% ) 
1 ,001 (0 ,84% ) 
234P a 9 1 U rânio Z 6 ,75 h 
2 3 4U 92 U rânio II 2 ,47 x 10 5 a 4 ,72 (28% ) 
4 ,77 (72% ) 
0 ,47 (31% ) 0 ,95 (0 ,03% ) 
0 ,053 (0 ,2% ) 
2 30T h 90 Iô nio 8 x 10 4 a 4 ,62 (24% ) 
4 ,68 (76% ) 
 0 ,068 (0 ,4% ) 
226R a 88 Rád io 1602 a 4 ,60 (6% ) 
4 ,20 (94% ) 
 0 ,186 (4% ) 
2 22R n 86 Radô nio 3 ,823 d 5 ,49 (100% ) 0 ,510 (0 ,08% ) 
2 18P o 84 R ád io A 3 ,05 m 6 ,0 (100% ) 
2 14P b 82 
(99 ,98% ) 
R ád io B 26 ,8 m 1 ,03 (6% ) 
0 ,67 (49% ) 
0 ,72 (42% ) 
0 ,295 (19% ) 
0 ,352 (36% ) 
0 ,242 (7% ) 
214A t 8 5 
(99 ,98% ) 
A sta t ínio 2 s 6 ,65 (6 % ) 
6 ,7 (94 % ) 
 
214B i 8 3 
 
R ád io C 19 ,7 m 5 ,45 (53 ,9% ) 
5 ,51 (39 ,2% ) 
3 ,28 (18% ) 
1 ,9 (7% ) 
1 ,5 (34% ) 
1 ,4 (8% ) 
0 ,609 (47% ) 
1 ,12 (17% ) 
1 ,76 (15% ) 
2 ,2 (6% ) 
214 P o 84 
(99 ,98% ) 
R ád io C \u2019 164 µ s 7 ,69 (100% ) 0 ,799 (0 ,031% )
210T i 82 
(99 ,98% ) 
R ád io C \u201d 1 ,3 m 4 ,2 (30% ) 
1 ,9 (24% ) 
0 ,296 (80% ) 
0 ,795 (100% ) 
2 10P b 81 
(0 ,04% ) 
R ád io D 21 a 0 ,016 (80% ) 
0 ,061 (20% ) 
0 ,047 (4% ) 
21 0B i 83 
 
R ád io E 5 ,01d 1 ,161 
(100% ) 
 
2 10P o 84 
(~ 100% ) 
R ád io F 138 ,4 d 5 ,305 
(100% ) 
 0 ,803 (0 ,001% )
208T l 85 
(2 x10 -4 % ) 
T álio 4 ,19 m 1 ,571 
(100% ) 
 
2 06P b 82 
 
R ád io G estáve l 
 
Espectro gamma do ar após o acidente de Chernobyl 
SÉRIE RADIOATIVA PARCIAL DO 238U
226Ra222Rn \u3b1
AntesAntes
KRa=0
pRa=0
KRn>0
pRn>0
K\u3b1>0
p\u3b1>0
MeV87,442
222
86
226
88 ++\u2192 HeRnRa
\u2192222 218 4 86 82 2Rn Po + He 
( ) 2radon poloniumQ = m - m - m c\u3b1
( )\u239b \u239e\u239c \u239f\u239d \u23a0
931MeVQ = 222.017574 u- 218.008930 u- 4.002603 u
u
Q = 5.587 MeV
 222 - 4K = Q = 5.486 MeV
222\u3b1
O Radioativo Radônio
O Radônio é um elemento gasoso radioativo
É um gás nobre \u2013 não se
liga quimicamente a outros
elementos \u2013 incolor e inodoro