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Radioatividade e Emissões de Radiação

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RADIOATIVIDADE 05.05.17
Os isótopos ou nuclídeos – elementos com variações no número de massa porém de mesmo número atômico – geralmente tem funções semelhantes e são estáveis mesmo tendo número diferentes. Quando eles não são estáveis, eles são chamados de radionuclideos, como no caso do carbono 14 por exemplo. 
Esses átomos se tornam estáveis quando tem um excesso de massa, ou seja, quando a massa deles excede a capacidade dos mesmos de continuar estável e permanecer com as suas funções no ambiente, precisando liberar essa massa extra sob a forma de energia, que é a chamada emissão de radiação. Essa emissão radioativa é igual a transmutação no sentido de que quando ele perde essa massa sob a forma de energia, ele perde um próton ou um nêutron, se transformando em outro átomo. 
Tipos de Emissões
Emissão por partículas:
Alfa
Beta
Pósitron – que é a anti-particula do elétron 
Emissões eletromagnéticas:
Gama 
Partículas 
Nas partículas alfa, o átomo que está instável sempre irá liberar dois prótons e dois nêutrons. 
Tem uma velocidade muito grande de 20.000km/s, são facilmente absorvidas pelo meio, pois não tem uma amplitude muito grande, já que não percorrem grandes distantes e por isso elas podem ser barradas por uma folha de papel, uma folha de alumínio por exemplo ou qualquer material que não possua uma densidade muito grande, são emitidas por diferentes energias e elas vão perdendo essa energia em ionizações que elas realizam durante a sua trajetória.
As partículas beta, em geral, tem uma energia menor que as partículas alfa – abaixo de 4 MeV – e como elas tem uma massa menor, elas conseguem se deslocar por maiores distancias, então para impedir uma emissão de radiação beta, é preciso um material de maior densidade do que uma folha de papel por exemplo. Quando ela passa por um campo elétrico de um núcleo, ela perde energia e forma uma radiação eletromagnética que se parece muito com o espectro do raio x.
A partícula beta pode ser negativa ou positiva e nesse último caso, ela é chamada de pósitron – a anti-partícula do elétron. Quando o núcleo tem um excesso de nêutrons e irá liberar esse excesso de energia por meio da radiação beta, ele transforma o nêutron em um próton e libera em forma de radiação beta negativa. Quando ele tem um excesso de prótons, ele libera um nêutron e um pósitron (beta positivo). 
As radiações gamas ocorrem geralmente após a emissão alfa ou beta (ou pósitron) e tem um alto poder de penetração, com um alcance definido, ou seja, não é possível barrar completamente uma emissão gama pois sempre terá alguma energia a ser ...? E como ela não tem massa nem energia, no sentido de que não é positiva nem negativa como a alfa e a beta, ela é muito semelhante aos raios x. A forma como ela vai interagir com outros átomos no meio depende basicamente de dois efeitos: o efeito fotoelétrico e o efeito de Compton. 
No efeito fotoelétrico, os fótons possuem energia para retirar um elétron e ele consegue ser expulso do orbital dele ou para fora da molécula – e se for um material solido ou denso, ele é reabsorvido pelo próprio átomo. No caso do efeito Compton, o fóton tem uma energia superior, então além dele retirar o elétron, a energia sobra, saindo na forma de um fóton que pode ter força suficiente para continuar esse processo ou não.
A diferença da radiação gama para o raio x é que a gama é originada no núcleo do átomo e no raio x essa emissão ocorre pela eletrosfera. 
Experimento que mostrou a direção das radiações: no meio há uma fonte radioativa com imãs criando um polo positivo e um polo negativo. Então foi observado que as partículas alfa tinham um desvio mas não tão grande quanto as betas e as gama não eram atraídas para nenhum dos dois polos. 
Radiação Ionizante
Ocorre quando há a formação de íons já que como na radiação o átomo expulsa um elétron, esse átomo pode formar um elétron livre no meio, virando um íon positivo ou então o próprio eletron – um íon negativo – pode interagir com o meio e outros átomos (não entendi bem).
Ela acontece quando a energia da radiação é superior a ligação de elétrons, então se o elétron tiver uma forte ligação ao átomo, provavelmente a radiação não será capaz de expulsar aquele elétron do átomo, porem se a energia da radiação for superior, a expulsão ocorre. 
A energia alfa e beta são diretamente ionizantes e já a radiação gama é ionizante indiretamente por causa do efeito fotoelétrico e do efeito de Compton, onde ambos podem desencadear a formação de íons. 
Quando a energia radioativa é menor do que a ligação dos elétrons, vai ocorrer uma excitação desses elétrons apenas, onde a energia é absorvida pelo átomo mas não há a expulsão do elétron. 
Cinética das desintegrações nucleares
As emissões de radiação são sempre imprevisíveis, ou seja, não é possível saber quando ocorrerá uma radiação ou desintegração, quando um átomo vai virar um íon, emitir sua energia e etc. Porém devida a grande quantidade de átomos existentes em um amostra, é possível fazer uma proporção de quantas emissões de partículas ou ondas ou transformações por segundo ocorrem e a isso se dá o nome de atividade da amostra – o quanto a amostra está mudando por segundo. 
Propagação de radiações
Lei do inverso do quadrado da distância: quanto mais distante da fonte, menor será a sua exposição à radiação (exemplo garrafa radioativa a 1 metro de distância, quando se afastar pra 2 metros de distância, o efeito da radiação será de ¼).
Outra forma de diminuir a propagação das radiações ocorre porque os feixes de radiação são absorvidos em diferentes materiais semi-condutores, ou seja, se forem sendo colocadas camadas desses materiais, há uma redução do efeito da radiação. 
Fontes de exposição humana à radiação
19:15

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