Radioatividade e suas Partículas

Prévia do material em texto

Radioatividade 
Prof. Thiago S. Fernandes 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO 
DEPARTAMENTO DE BIOFÍSICA E RADIOBIOLOGIA 
O Átomo 
 Todas as coisas existentes na natureza são constituídas 
de átomos ou suas combinações; 
 Sabe-se que o átomo é composto por ~30 partículas 
diferentes, mas as principais: prótons e nêutros, no 
núcleo, e elétrons, na eletrosfera. 
 A estrutura de um átomo consiste de um núcleo, onde 
fica concentrada a massa, e de partículas eletricamente 
carregadas girando em seu redor. 
 
núcleo 
elétrons 
Radiações ionizantes emitidas por 
elementos radioativos (radioisótopos) 
Espectro Eletromagnético 
Ionizantes Não-Ionizantes 
Onda Eletromagnética 
campo elétrico 
campo magnético 
Dualidade onda-partícula: de 
Broglie 
 
E = hf 
 
E = hc/λ 
 
mv = hc/λ 
 
 
 
Raios-X 
Efeito freamento: bremsstrahlung Raios-X característicos 
Esquema do Aparelho de Raios-X 
Roentgen (1895) 
Mão da Sra. 
Roentgen. 
Descoberta dos Raios-X 
Primeiro exame médico por raios-X 
 
1896 
Aplicações médicas 
Primeiras Radiografias 
Raios Gama (γ) 
 Geralmente, após a emissão de uma partícula 
alfa () ou beta (), 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. 
 
00 XX AZAZ
00
Descoberta da radioatividade 
• 1896 – Antonie Henri Becquerel 
 
Minério uranita 
(sulfato de urânio e potássio) 
 
Descoberta da radioatividade 
 1898 – o casal Curie estudando 
Polônio e Rádio observou a 
mesma emissão espontânea de 
radiação. 
 
 
Casal 
Curie 
RADIOATIVIDADE 
A Radioatividade 
 Se um átomo tiver seu núcleo muito 
energético, ele tenderá a estabilizar-se, 
emitindo o excesso de energia na forma 
de partículas e ondas. 
 
Atividade de uma Amostra 
 A atividade é a denominação do número 
de desintegração de uma amostra por 
unidade de tempo. 
 
t
N
A



Tempo de Meia-Vida (T½) 
 O iodo-131, utilizado em Medicina Nuclear para exames 
de tireóide, possui a meia-vida de oito dias. 
 Isso significa que, decorridos 8 dias, a atividade será 
reduzida à metade. 
 
teNN  0
Isótopos 
 Elementos que possuem o mesmo número de prótons. 
 Átomos de um mesmo elemento químico com massas 
diferentes são denominados isótopos. 
 O hidrogênio tem 3 isótopos: o hidrogênio, o deutério e o 
trício (ou trítio). 
 
Radiações Eletromagnéticas e Corpusculares 
Radioterapia 
 
 Teleterapia 
 Cobalto-60 
 Césio-137 
 Acelerador linear (raios X) 
 
 
 Braquiterapia 
 Iodo-125 
Esquema de um cabeçote de 
uma bomba de Co-60 
Teleterapia 
Cobaltoterapia 
Braquiterapia 
TIPOS DE RADIAÇÃO 
Alfa – Radiação Corpuscular, baixo poder de penetração 
Beta – Radiação Corpuscular, alcance 10 x maior que alfa 
Gama – Radiação Eletromagnética, alto poder de penetração 
Chumbo 
Exposição externa vs Contaminação interna 
Partícula Alfa () 
 Um dos processos de estabilização de um 
núcleo com excesso de energia é o da emissão 
de um grupo de partículas positivas, 
constituídas por dois prótons e dois nêutrons 
(Hélio), e da energia a elas associada. 
 
energiaHeYX AZ
A
Z 


4
2
4
2
MeV,HeUPu 2542
235
92
239
94 
Partícula Beta (-) 
 Quando existe no núcleo um excesso de 
nêutrons em relação a prótons, a emissão de 
uma partícula negativa, um elétron, resulta da 
conversão de um nêutron em um próton. 
 
eNiCo 01
60
28
60
27 
eYX AZ
A
Z
0
11  
Pósitron (+) 
 Quando existe no núcleo um excesso de 
prótons em relação a nêutrons, a emissão de 
uma partícula positiva, um pósitron, resulta da 
conversão de um próton em um nêutron. 
 
eBC 01
11
5
11
6 
eYX AZ
A
Z
0
11  
Efeito fotoelétrico 
  ou X transfere sua 
energia total para um único 
ē orbital ejetando-o do 
átomo (ionização). 
 
 
 
 O ē ejetado é o fotoelétron 
e poderá perder a energia 
recebida, produzindo 
ionização em outros átomos 
 
Efeito Compton 
 Maior energia de 
Radiação 
 
 Parte da energia incidente 
é transferida para o ē 
 
 e o restante é cedida para 
o fóton espalhado 
 
 O fóton terá energia 
menor e direção diferente