2PP Resumo Química Radiação

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Assunto: Radiação 
(Conteúdo programado para 2º PP) 
 
Aluno 1030 Alves Fernandes 
 (Monitor de Química) 
 
 
1.1) Radiação (introdução) 
 
A radiação foi descoberta após o esquecimento de uma rocha 
de urânio sobre um filme fotográfico virgem. Este fato fez 
com que o filme fosse marcado por algo que era emitido da 
rocha. Nessa época, então, denominaram esse acontecimento 
por RADIAÇÃO. 
(IMPORTANTE) A radiação existe devido ao fato de estar 
muito energético, com excesso de partículas ou carga, um 
núcleo tende estabilizar-se emitindo algumas partículas. 
Este excesso de energia poder ser emitido em forma de 
matéria (partículas): radiação Alfa (α) e Beta (β); ou em 
forma de ondas eletromagnéticas: radiação Gama (γ). 
2.1) Experimento de Rutherford 
 
 
 
 
 
 
Rutherford em seu experimento 
colocou uma rocha radioativa em um 
compartimento e com uma pequena abertura 
deixou que a radiação emitida por ela 
fosse liberada. Colocando dos corpos 
(um carregado positivamente e outro negativo) 
percebeu que os raios se dividiam em trajetórias 
diferentes. Assim, após um estudo, denominou 
os raios que eram atraídos pelo corpo positivo 
de raios β (esta radiação tem carga negativa). Já os raios 
atraídos pelo corpo negativo, determinou que eles possuíam 
carga positiva e chamou-os de raios α. Já os raios que 
seguiram trajetória retilínea, chamou-os de radiação γ, e 
determinou que sua carga era neutra já que não foi atraído 
por nenhum dos polos. 
 
 
 
 
 
3.1) (MUITO IMPORTANTE) Radiações e suas características 
 
-Considere a velocidade da luz igual a L 
 
 
 
Complemento: Algumas partículas que podem aparecer nas 
equações: 
Próton: Carga= +1 Massa= 1 Símbolo= p 
Elétron: Carga= -1 Massa= 0 Símbolo= e 
Nêutron: Carga= 0 Massa= 1 Símbolo= n 
Pósitron: Carga= +1 Massa= 0 Símbolo= β +1 
 
4.1) (IMPORTANTE) Leis da Radioatividade e a Radiação Gama 
 
4.1.1) 1ª Lei da radioatividade- Lei de emissão de 
partículas α (Frederick Soddy); 
 
Quando um núcleo emite partícula alfa, seu número 
atômico diminui de duas unidades e seu número de massa 
diminui em quatro unidades. 
Na forma equacionada: 
 
ZX
A
 → 2α
4
 + Z – 2Y
A – 4 
 
 
 
 
 
4.1.2) 2ª Lei da Radioatividade- Lei da emissão de 
partículas β (Soddy Fajans- Russel ) 
 
Quando um núcleo emite partícula β, seu número atômico 
aumenta em uma unidade e seu número de massa não se altera. 
Na forma equacionada: 
 
ZX
A→-1β
0
 + Z + 1Y
A
 
 
 
Radiação Símbolo Carga Massa Penetração Velocidade Constituição 
Alfa α +2 4 Baixa 1/10 *L Núcleos de 
Hélio (He) 
Beta β -1 0 Moderada 9/10* L Elétrons 
Gama γ 0 0 Alta L Ondas 
eletromagnética
s 
4.1.3) A radiação Gama 
 
Geralmente, após a emissão de uma partícula alfa (α) 
ou beta (β), o núcleo resultante desse processo, ainda com 
excesso de energia, procura estabilizar-se, emitindo esse 
excesso em forma de onda eletromagnética, da mesma natureza 
da luz, denominada radiação gama ( γ ). 
 
5.1) Desintegração ou Transmutação 
 
Em cada emissão de uma dessas partículas, há uma variação 
do número de prótons no núcleo, isto é, o elemento se 
transforma ou se transmuta em outro, de comportamento 
químico diferente. 
As transmutações são divididas em dois grupos: 
Transmutações artificiais e naturais. As transmutações 
naturais ocorrem quando o elemento químico emite 
espontaneamente radiação e transforma-se em outro elemento. 
Já as transformações artificiais são aquelas que através de 
um bombardeamento em núcleos estáveis com partículas- α, 
prótons, nêutrons, etc.- obtendo-se outros elementos 
químicos. 
 
5.2) Cinética de desintegração radioativa e meia-vida 
 
5.2.1) Velocidade de desintegração 
 
A velocidade de desintegração é obtida através da seguinte 
fórmula: 
Onde: 
K= Constante radioativa característica de cada isótopo 
N= Número de núcleos radioativos 
 
V=K*N 
 
5.2.2) (IMPORTANTE) Meia-vida 
 
Meia-vida é o tempo necessário para que a sua atividade 
radioativa seja reduzida à metade da atividade inicial. 
Pode ser representado como “P” ou “t1/2”. 
 
 
 
 
 
 
 
6.1) (MUITO IMPORTANTE) Fenômenos radioativos e suas 
aplicações 
6.1.1) Fenômenos Radioativos 
Fissão Nuclear- Fissão nuclear é o bombardeamento de 
nêutrons em átomos pesados (muito energizados), como por 
exemplo o urânio e o plutônio, provocando a divisão do 
urânio em outros átomos de elementos químicos diferentes e 
liberando uma grande quantidade de energia. Além disso, 
essa fissão produz nêutrons que podem ser utilizados para 
fissurarem outros átomos de urânio, gerando, assim, uma 
reação em cadeia. Essa reação é o principio utilizado nas 
bombas atômicas, que utilizam dessa energia juntamente com 
uma quantidade de explosivos para gerar uma enorme explosão 
que deixará na região afetada um grande nível de radiação. 
Para se controlar as fissões nucleares e utilizar a energia 
produzida para outros fins, como por exemplo, geração de 
energia elétrica, utiliza-se o reator nuclear. No reator 
nuclear a reação em cadeia é mantida sob controle pela 
inserção de barras de cádmio, absorvedoras dos nêutrons que 
provocam as reações de fissão. Inserindo ou retirando as 
barras de cádmio, a velocidade da reação pode ser diminuída 
ou aumentada. Porém, um dos principais problemas da 
utilização de energia nuclear é o lixo nuclear. Estes, por 
sua vez, são os produtos obtidos pelo processo de fissão. 
Além disso, são altamente radioativos e, por isso, 
necessitam ser isolados para se evitar a contaminação por 
radiação. 
Exemplo de equação da reação de fissão: 
 
 
Figura demonstrando a reação: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(Principio das Bombas Atômicas de obtenção de grande 
quantidade de energia) 
 
Fusão Nuclear- União de dois núcleos com formação de um 
núcleo único e maior, liberando, nessa reação, muita 
energia. A fusão requer uma altíssima temperatura para que 
a sua reação em cadeia ocorra. As bombas de fusão nuclear 
se baseiam em núcleos leves de hidrogênio e hélio que se 
combinam para formar elementos mais pesados e liberam neste 
processo enormes quantidades de energia que utilizada como 
poder destrutivo. A bomba de fusão nuclear é considerada a 
maior força destrutiva já criada pelo homem, embora nunca 
tenha sido usada em uma guerra. 
Exemplo de reação de uma fusão nuclear: 
 
 
6.1.2) Aplicações da radioatividade 
C-14: Utilizado para a datação de materiais orgânicos 
através do teor de C-14 concentrado nesse mesmo corpo. 
Meia-vida do C-14 vale 5600 anos. 
 
Medicina: Radiotraçadores são introduzidos em pequena 
quantidade no organismo a fim de determinar-se as condições 
dos órgãos. 
 
Agricultura e alimentação: Submissão de alimentos à 
radiação com a finalidade de destruir organismos 
responsáveis pelo apodrecimento. 
 
Militar: A radiação poder ser utilizada como arma bélica 
capaz de contaminar e destruir regiões de grande extensão.