Slider Reações Nucleares

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE (UFCG)
CENTRO DE FORMAÇÃO DE PROFESSORES UNIDADE ACADÊMICA DE CIÊNCIAS EXATAS E DA NATUREZA (UACEN)
 DISCIPLINA: SEMINÁRIO FORMAÇÃO DE PROFESSORES 
PROFESSOR: CARLOS DAVIDSON PINHEIRO
DISCENTE: JOSÉ ANTÔNIO DA RUFINO
 
 
 
 
 
 
TEMA: REAÇÕES NUCLEARES
 
 
 
 
 
CAJAZEIRAS-PB
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Radioatividade: é a propriedade que os núcleos atômicos instáveis possuem de emitir partículas e radiações eletromagnéticas, para se transformarem em outros núcleos mais estáveis. 
Esse fenômeno espontâneo é chamado de reação de desintegração radioativo (ou reação de transmutação ou de decaimento)
As duas principais maneiras de um núcleo se desintegrar são através da emissão de uma partícula alfa(α), ou de uma partícula beta (β). 
 
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O século XX iniciou-se com mais extraordinária descoberta da ciência: as reações nucleares.
Aplicações: 
Medicina: radioterapia e radiografia.
Indústrias: medir a vasão de líquidos e de materiais, e esterilização de alimentos (Irradiador gama). 
 
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A DESCOBERTA DA RADIOTIVIDADE
Em 1896, Antoine Henri Becquerel (1852-1908) observou que o sulfato duplo de potássio e uranila, K2(UO2)(SO4)2, conseguia impressionar chapas fotográficas envoltas em papel preto. 
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O casal Marie e Pierre Curie verificou que todos os sais de urânio apresentavam a propriedade de impressionar chapas fotográficas
Extraindo e purificando o urânio, do minério pechblenda, U3O8. O casal Curie verificou que as impurezas eram mais radioativas que o próprio urânio. Dessas impurezas, eles separaram, em 1898, um novo elemento químico, o polônio. Depois de novas separações e purificações, o casal descobriu o elemento químico rádio. 
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a) Efeitos químicos; a decomposição dos sais de prata, existentes nas chapas fotográficas.
b) Efeitos térmicos; 1g de rádio libera cerca de 577j/hora.
c) Efeitos luminosos; elementos radioativos fluorescentes.
d) Efeitos elétricos; as emissões radioativos ionizam o ar e também todos os gases, aumentando a condutividade elétrica deles.
e) Efeitos fisiológicos; tonturas e ulceras na pele até a morte da pessoa. 
EFEITOS DAS EMISSÕES RADIOATIVAS
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1ª) procurar sempre aumentar a distância entre a pessoa e o material radioativo;
2ª) Diminuir o tempo de exposição do material;
3ª) Criar uma séries de barreira ou blindagens, para bloquear as emissões radioativas;
4ª) Vestir roupas especiais; 
5ª) Manipular o material radioativo com garras mecânicas;
6ª) Usar em sua roupa um dosímetro;
Medidas de Segurança
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A ESTRUTURA ATÔMICA
(B) Estádio de Futebol;
(A) Eletrosfera;
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Outros Conceitos Importantes
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a) Isótopos: são átomos cujos núcleos tem o mesmo número de atômico (Z) e diferentes números de nêutrons. 8O16, 8O17, 8O18
b) Isóbaros: são átomos cujos núcleos tem o mesmo número de massa (A), com diferente números atômico (Z) e de nêutrons (N). 18Ar40, 19K40, 20Ca40
 
 
8O16
8O17
8O18
Z
8
8
8
N
8
9
10
A
16
17
18
 
18Ar40
19K40
20Ca40
Z
18
19
20
N
22
21
20
A
40
40
40
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c) Isótonos: são átomos cujos núcleos tem o mesmo número de nêutrons (N), diferente número de atômico (Z), e diferente número de massa (A). 33As78, 34Se79, 35Br80
 
33As78
34Se79
35Br80
Z
33
34
35
N
45
45
45
A
78
79
80
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A NATUREZA DAS RADIAÇÕES E SUAS LEIS
Radiações α, β, e ϒ;
 Leis: 1ª lei de Soddy e 2ª lei de Soddy-Fajans- Russel 
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AS EMISSÕES ALFA (α);	
Rutherford verificou que as emissões α são partículas formadas por 2 prótons e 2 nêutrons, que são “atirados”, em uma alta velocidade para fora de um núcleo relativamente grande e estável.
Sendo formada por 2 prótons e 2 nêutrons, as partículas α tem carga elétrica igual a +2 e massa igual a 4. 
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Verifica –se que a emissão α é de menor poder de penetração nos corpos, mas é a que tem maior poder ionizante sobre o ar.
O cientista Frederick Soddy (1877-1956), formulou a 1ª Lei da radioatividade ou lei de Soddy:
Quando um núcleo emite uma partícula α, seu número atômico diminui duas unidades e seu número de massa diminui 4 unidades.
Exemplo 1: 92U238  24α + ZXA
Exemplo 2: O elemento 84Po214 emite uma partícula α (alfa). Quais são os números atômico (Z) e de massa (A) do novo elemento químico(X), formado?
Resolução: 
84Po214  24α + ZXA
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AS EMISSÕES BETA (β):
São elétrons “atirados” , em altíssima velocidade, para fora de um núcleo estável.
A velocidade de penetração das partículas β, é mais forte que as partículas α. Tendo carga menor, as partículas β, são menos ionizantes que as α. 
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2ª LEI DE SODDY-FAJANS-RUSSEL
Quando o núcleo emite uma partícula β, seu número atômico aumenta uma unidade e seu número de massa não se altera. 
 
Exemplo 1: 83Bi210  -10β + ZXA
Exemplo 2: O elemento 82Pb214 emite uma partícula β. Quais os números atômico (Z) e de massa (A), o novo elemento químico(X), formado?
R: Resolução:
82Pb214  -10β + ZXA 
Exemplo 3: O elemento 55Cs137 emite uma partícula β. Quais os números atômico (Z) e de massa (A), o novo elemento químico(X), formado?
 Resolução:
55Cs137  -10β + ZXA
 
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AS EMISSÕES GAMA (ϒ):
As emissões ϒ, não são partículas, mas sim ondas eletromagnéticas semelhantes a luz, portanto com energia muito mais elevada (superando os raios X). Não possui massa nem carga elétrica. 
Possui um poder de penetração muito maior que as partículas α e β. 
Uma emissão ϒ, não altera nem o número atômico nem o número de massa do elemento. 
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COMPRENDENDO OS TIPOS DE RADIAÇÃO
RADIAÇÃO
ALFA
BETA
GAMA
Danos ao ser humano
Pequenos: são detidos pela camada de células mortas da pele, podendo no máximo causar queimaduras.
Médio: Podem penetrar até 2 cm e ionizar moléculas gerando radicais livres.
Alto: Pode atravessar completamente o corpo humano, causando danos irreparáveis como alteração na estrutura do DNA
Velocidade
5% da velocidade da luz
95% da velocidade luz
Igual a velocidade da luz, 300.000 Km/s
Poder de Penetração
Pequeno. Uma folha de papel pode deter.
Médio. É 50 a 100 vezes mais penetrante que a alfa. São detidas com uma chapa de chumbo de 2 mm.
Alto. São detidos por uma chapa de chumbo de 5 cm.
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FELTRE, Ricardo, fundamentos da química: volume único/ Ricardo Feltre- 4 ed. – São Paulo: moderna, 2005.
BIBLIOGRAFIA