Aplicações da radioatividade

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Aplicações da radioatividade na agricultura e indústria
Evariste Setchegnon Sokenou
Igor Soares dos Santos
Laryssa Rosa de Sousa Frackilin
Linniker Alves Godoi 
Luiz Henrique Alves Costa
Richard D. Rodrigues
Introdução
Becquerel e Marie Curie - século XX
Pechblenda
Raio-x
Urânio
Rutherford 
Chapa fotográfica e placa de ouro
Raios beta, gama e alfa
Introdução
Propriedade atômica na qual é emitido energia pela matéria no momento da quebra do núcleo de um átomo
Utilização na medicina, indústrias e agricultura
Benefícios e malefícios
Disponível em: <http://www.apoioescolar24horas.com.br/curiosidades/saiba-mais-sobre/tema.cfm?id=37>
Isótopos
Espécies atômicas de um elemento químico que possuem o mesmo número de prótons, mas diferente número de nêutrons no núcleo dos átomos
Isótopos com menor massa atômica são mais abundantes no ambiente
Disponível em: <https://pt.energia-nuclear.net/uploads/definicio/10/1/isotopos-resultantes-fision-nuclear.jpg>
Agricultura
Adubo marcado
Aplicações:
Metabolismo
Otimização
Relação solo-planta
Preservação de alimentos
Eliminação de pragas
Recuperação de fertilizantes (eficácia)
Assimilação de nutrientes das raízes e as folhas
Disponível em: <http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/upload/conteudo_legenda/4a8c2c5a88662fdc910e12a05e07e368.jpg>
Indústria
Maior usuária das técnicas nucleares no Brasil
Aplicações:
Exploração de petróleo
Construções
Detecção de vazamentos
Inspeção de lâminas metálicas 
Linhas de produção
Esterilização
Produção de energia
Disponível em: <http://alunosonline.uol.com.br/quimica/radioatividade-na-industria.html>
Radiotraçadores = radiomarcadores na agricultura e outras finalidades 
Com o uso da metodologia do radioisótopo 32 P foi possível determinar a absorção de P, pelas mudas de eucalipto 
Problemas fitossanitários com nematóides do gênero Meloidogyne tem aumentado consideravelmente em todo o mundo, causando reduções significativas na produção amendoim
O uso de radiomarcadores não afeta o meio ambiente por causa de múltiplos fatores, dentre eles:
Compreensão da eficiência metabólica das plantas
Redução do uso de agrotóxicos e inseticidas
Isótopos radioativo de meia vida curta
Uso em fisiologia vegetal
O comportamento de insetos
Investigação de fertilizantes...
Irradiação de alimentos
Irradiação - exposição de um objeto ou corpo a radiação ionizante
Radiação ionizante - é a radiação que possui energia suficiente para ionizar átomos e moléculas, ou seja é capaz de arrancar um elétron de um átomo ou molécula
Efeito direto - molécula sensível a radiação mediatamente atingida e ionizada
Efeito indireto - moléculas de água são atingidas gerando radicais livres que irão danificar a molécula
Fontes de irradiação
Isótopos radioativos emissores de radiação gama (como o cobalto-60 e césio-137)
Raios X com energias de até 5 MeV
Elétrons acelerados com energias de até 10 MeV
No entanto irradiação produzida por feixes de elétrons e raios x apresentam baixo poder de penetração
A fonte mais utilizada e o Cobalto 60, produzido por bombardeamento com nêutrons do metal cobalto-59 em um reator nuclear.
Unidade de dose absorvida
Desde 1986, no Sistema Internacional é o Gray (Gy)
O Gy representa a quantidade de radiação correspondente à absorção de 1 joule de energia por quilograma
Como é o processo de irradiação
O que a irradiação de alimentos proporciona?
Inibição do brotamento de bulbos e tubérculos
Retardo de amadurecimento
Inativação de microrganismos patogênicos
Inativação de microrganismos deterioradores
Inibição do brotamento de bulbos e tubérculos
Retardo no amadurecimento
Inativação de microrganismos patogênicos
Salmonella
Escherichia coli
Inativação de microrganismos deterioradores
Rotulagem exigida por lei, para informar aos consumidores que eles estão comprando um alimento que foi processado por irradiação
Radura
“Alimento tratado por processo de irradiação”
Recomendações internacionais sugeridas
Desvantagens na irradiação de alimentos
Mudança de sabor em decorrência de radicais
Mudança de cor
Perda de nutrientes
Odor ruim em decorrência de produção de hidroperóxido
Controvérsias na irradiação de alimentos
Dificuldade da aceitação da população
Assunto não tratado pela mídia
Ausência de informação sobre a tecnologia nuclear no ensino básico, médio ou mesmo superior
Contaminação radioativa X irradiação
Radioentomologia
Técnica de irradiação que se baseia no princípio de que certas doses de radiação gama são capazes de esterilizar insetos
Redução de população de moscas
Na biofábrica da Moscamed ocorre a produção de machos estéreis da mosca-da-fruta-do-mediterrâneo (Ceratitis capitata)
Lavouras de manga, uva, goiaba e laranja afetadas
Aproximadamente US$ 120 milhões de prejuízo aos fruticultores brasileiros
Utilizado Cobalto-60
Construção civil
O principal uso das radiações nas construções, são: 
Ensaios não destrutivos (END) que são ensaios realizados em materiais para verificação de existências ou não de descontinuidades ou defeitos, sem alterar as características físicas, químicas, mecânicas ou dimensionais da amostra sem interferir em seu posterior uso
Detecção de radiação nos materiais utilizados e terreno
Análise termográfica
A análise termográfica é uma técnica de diagnóstico baseado em um ensaio não destrutivo, que utiliza câmeras e sensores infravermelhos para medição de temperatura e distribuição de calor.
A termografia é uma maneira rápida, econômica e eficiente de detectar danos nas construções. Fissuras, deformidades e infiltrações são facilmente detectáveis por meio de uma análise qualitativa de uma imagem infravermelha que apresenta diferentes tons de cores.
É possível também enxergar tubulações de água e esgoto e drenos de ar-condicionado, verificando se há ocorrência de vazamentos. Também é possível localizar elementos estruturais, informação extremamente útil, principalmente em edifícios antigos que não possuam o projeto de estrutura.
Neutrongráfia
A neutrongráfia, semelhante a outras técnicas radiográficas, consiste em um feixe de radiação (feixe de nêutrons) que atravessa um determinado objeto e sensibiliza um sistema de registro de imagem.
A forma como os nêutrons interagem com a matéria, no entanto, difere totalmente como os fótons X ou gama interagem. Enquanto fótons interagem com os elétrons orbitais dos átomos, nêutrons o fazem com os núcleos. 
A neutrongrafia permite avaliar materiais mais leves que não atenuam raio X ou gama como o hidrogênio, o boro, berílio, lítio, nitrogênio e o oxigênio, podendo penetrar também outros materiais muito mais pesados.
Raio x Neutrongrafia
Detecção de radiação
A radiação pode ser classificada quanto a sua origem em natural ou artificial (sintetizada pelo homem) e está presente em quase tudo ao nosso redor, como por exemplo nos agregados da construção civil, que são usados em construções de escolas, hospitais e de nossa casa. exposição de médio a longo prazo pode causar danos significativos à saúde das pessoas expostas a níveis superiores aos aceitáveis, uma vez que sua interação com a matéria viva pode inclusive causar alterações genéticas na molécula de DNA.
Aplicações de radiactividade na indústria mecânica 
Radiografia de peças metálicas ou gamagrafia industrial:
Impressão de radiações gama em filme fotográfico
Empresas aéreas realizam a gamagrafia das partes metálicas e das soldas essenciais dos aviões, que são sujeitas a mais esforços, como asas e turbinas. Com isso, é possível inspecionar os aviões e verificar se há fadiga em alguma de suas partes
Uso da gamagrafia se dá na construção de gasodutos, em que é possível detectar se há defeitos como bolhas e rachaduras na tubulação ou nas soldas
Detecção devazamentos:
Para detectar pequenos vazamentos em tubulações de água usam os radioisótopos 24Na ou o 131I. O sódio radioativo pode ser introduzido na tubulação na forma de carbonato, que é solúvel em água. O contador Geiger é então usado para rastrear as emissões desse isótopo que, no local do vazamento, registra emissões muito superiores às regulares dos lugares onde não há vazamento.
Falhas de lâminas: 
Isso é feito através da instalação de uma fonte de radiações gama, como o cobalto 60, em um lado da lâmina; e um contador Geiger, do outro lado. A radiação atravessa a lâmina, chegando ao contador; assim, a leitura de variações revelará irregularidades na espessura.
Em pneus: 
O 32P é um radioisótopo usado para medir o desgaste de frisos 
Em linhas de produção:
Um exemplo é a forma como é feita a indicação do nível de um líquido em uma garrafa. De um lado da garrafa fica uma fonte radioativa e do outro lado coloca-se um detector ligado a um aparelho de medição. Quando o líquido alcança a altura da fonte, a maior parte da radiação emitida pela fonte é absorvida por ele e deixa de chegar ao detector, o que significa que o líquido atingiu o nível correto e a esteira pode andar
Para evitar derramamento:
Para diminuir o risco de derramamento, são utilizadas fontes seladas, acondicionadas em caixas de aço inoxidável hermeticamente fechadas
Radioatividade na metalúrgica
A radioatividade está presente no processo de soldagem;
Soldagens: arco elétrico, a laser, a gás, entre outros...
Produz raios-X e radiações ultravioleta e infravermelha.
Radiação ionizante  Raio – X  Feixe de luz;
Produzida pela ação de esmerilhar  Eletrodo de Tugstênio-Thório.
Radiação não ionizante  ultravioleta e infravermelha.
Processos utilizando gás argônio aumenta radioatividade
Proteção:
Evitar inalar o pó;
Usar EPI’s e cortinas;
Seguir as normas.
Radioatividade na esterilização
Radiação ionizante  esterilização  Baixas Temperaturas
Raios Beta  Iodo 131 ou Cobalto 60 
Plásticos de baixa espessura;
Raios Gama  Cobalto 60
Alta penetração
Materiais descartáveis em larga escala.
Antimicrobiano:
Esporos bact., leveduras  resistência média
Gram negativa  resistência baixa
Vantagens:
Alto poder penetrante;
Não danifica o material
Desvantagens:
Custo elevado;
Pessoal especializado;
Controle médico p/ funcionários;
Conhecimento escasso
Proteção:
CNEN – Comissão Nacional de Energia Nuclear.
Uso de dosimetros, testes e avalição clinica  complicações e alterações.
Conclusão
Benefícios e malefícios
Avaliação de custos
Estudos contínuos
Concientização da população
Avanço tecnógico
Referências das imagens
http://www.redesans.com.br/fao-e-opas-realizam-simposio-de-boas-praticas-sustentaveis/ 
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http://www.odiariodaregiao.com/representantes-do-governo-tailandes-visitam-a-moscamed-e-conhecem-programa-de-monitoramento-da-mosca-da-fruta/
http://www.ebah.com.br/content/ABAAABUCEAK/historia-radiologia-irradiacao-alimentos
https://www.google.com.br/amp/s/maesso.wordpress.com/2011/09/18/iradiacao-de-alimentos-ja-e-legal-no-brasil/amp/
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https://www.google.com.br/amp/s/scoiattolorampante.wordpress.com/2014/05/17/corso-microbiologia-alimentare-salmonella-spp/amp/
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Referências bibliográficas 
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COSTA, A.O.; CRUZ, E.A.; GALVÃO, M.S.S.; MASSA, N.G. Esterilização e desinfecção:  Fundamentos básicos, processos e controles. São Paulo. Cortez, 1990.
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