Material Radiação
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Material Radiação


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Sumário 
 
Radioatividade ................................................................................................. 3 
1. Emissões radioativas .................................................................................. 3 
2. Interações das emissões com a matéria ..................................................... 4 
3. Detecção e registro da radioatividade ......................................................... 5 
 
Radiações ionizantes e excitantes ................................................................. 6 
1. Radiações X e ultravioleta .......................................................................... 6 
1.1. Raios X ................................................................................................. 6 
1.2. Luz ultravioleta ..................................................................................... 6 
 
Radiobiologia ................................................................................................... 8 
 
Isótopos, radioisótopos e radiações ............................................................ 10 
1. Uso de radioisótopos e radiação em biologia ........................................... 10 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Radioatividade 
 
 O fenômeno da radioatividade consiste na emissão espontânea de 
partículas (as mais comuns são alfa e beta) ou energia pelo núcleo de um átomo 
cuja energia é sempre radiação gama. Além disso, podem ocorrer fenômenos 
secundários nos elétrons orbitais, com ejeção de elétrons ou raio X orbital, dessa 
maneira, o comportamento desses átomos é denominado radioisótopos ou 
radionuclídeos. O fenômeno da radioatividade tem importância em várias áreas 
da ciência e também apresenta uma importância social. 
 Os nuclídeos radioativos possuem excesso de matéria ou energia, no 
núcleo. Esses elementos tendem a um estado mínimo de energia, ejetando o 
excesso de matéria ou energia. A radioatividade está presente em elementos 
químicos da natureza ou podem ser preparados artificialmente através de 
reatores atômicos e aceleradores de partículas. 
 Todos os elementos químicos apresentam prótons e nêutrons, porém 
alguns elementos possuem o mesmo número de prótons e diferentes números 
de nêutrons, assim, são denominados isótopos. Esses isótopos podem ser 
estáveis (não se modificam espontaneamente e não são radioativos) ou instáveis 
(emitem partículas ou energia pelo núcleo de forma espontânea e se denominam 
radioisótopos, radioelementos ou radionuclídeos). 
 Existem também elementos químicos que quase sempre são produzidos 
artificialmente, conhecidos como isômeros. Os isômeros possuem as mesmas 
partes constituintes, tendo mesmo número de prótons e nêutrons diferindo 
apenas no conteúdo de energia do núcleo. Estes isômeros estão presentes em 
dois estados: um com excesso de energia (metaestável) e outro que ocorre logo 
após a emissão da energia (estado fundamental). 
 
1. Emissões radioativas 
 
 As emissões de matéria e energia pelos radionuclídeos, podem ser 
emissões primárias (alfa, beta e gama) e emissões secundárias (captura de 
elétrons, transição isomérica e captura isomérica). 
 Na emissão alfa (\u3b1) a partícula é a mais pesada tendo massa 4 e carga 
elétrica +2. Por esse motivo, ela é altamente ionizante, tem uma mínima 
penetração e seu uso é proibido nos seres humanos. Na emissão beta (\u3b2) a 
partícula tem massa do elétron e pode ser negativa (negatron) ou positiva 
(pósitron), sendo que a positiva tem existência efêmera, apresenta massa ínfima 
em relação ao próton ou nêutron, tem uma maior penetração do que a emissão 
\u3b1 e ionizam menos que a alfa. A radiação gama (\u3b3) é formada pela interação 
entre a partícula \u3b2 positiva e negativa e apresenta como características ser 
altamente penetrante e menos ionizantes entre as radiações. 
 Entre os constituintes da emissão secundária pode-se destacar suas 
principais características. A captura de elétrons consiste na captura de um 
elétron orbital pelo núcleo do átomo, isso ocorre devido o núcleo desses 
elementos possuírem deficiência de energia negativa no núcleo, capturando o 
elétron para compensar, como consequência dessa captura o núcleo emite 
radiação \u3b3 e pode emitir raio X orbital. No segundo tipo de emissão secundária, 
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a transição isométrica, consiste na emissão de raios \u3b3 após rearranjo energético 
das partículas intranucleares sem a ocorrência de emissão prévia imediata de 
partículas. Já na captura isomérica a radiação \u3b3 emitida pelo núcleo é absorvida 
por elétrons orbitais que são ejetados, assim a captura isomérica ocorre 
frequentemente associada com a transição isomérica. 
 Outros tipos de emissões podem ocorrer também. Por exemplo, os 
núclideos podem emitir prótons, nêutrons e deuterons e uma série enorme de 
subpartículas. É importante destacar que todas as emissões causam efeitos 
importantes nos sistemas biológicos. 
 As emissões radioativas possuem alta energia e não possuem carga 
elétrica. A energia das radiações é medida em elétron volts (eV) que é a energia 
cinética final que um elétron adquire quando é acelerado entre dois pontos cuja 
diferença de potencial é 1 volt (1 eV = 1,6·10-19 J). As energias emitidas por 
radioisótopos são capazes de interferir profundamente com as relações 
bioquímicas nos sistemas biológicos. 
 Assim como na termodinâmica, a radioatividade de um material qualquer 
diminui com o passar do tempo e essa diminuição é denominada decaimento. 
Para definir o tempo de decaimento convencionou-se especificar a meia vida 
(t1/2) de um radioelemento cuja definição de meia vida é o tempo que decorre 
para a radiotividade cair à metade. A meia vida está relacionada com outra 
constante, chamada de constante de decaimento (\u3bb), desse modo, essa relação 
é definida como: 
\ud835\udc611/2 =
0,693
\u3bb
 
Sendo que a constante de decaimento, \u3bb, pode ser considerada como a fração 
percentual de átomos que se decompõe por unidade de tempo. Na biologia, a 
meia vida de elementos deve ser sempre curta, para evitar danos da irradiação 
sobre os tecidos. 
 
2. Interações das emissões com a matéria 
 
 A interação radiação-matéria depende do tipo e energia de emissão, das 
propriedades do material que recebe a radiação e de vários outros fatores. De 
modo geral, a interação causa o efeito de a matéria que absorveu energia das 
emissões radioativas ficar ionizada. É justamente essa ionização que é 
responsável pelos desvios que ocorrem nas reações bioquímicas dos seres 
vivos, causando danos biológicos diversos. 
 Na interação \u3b1-matéria se define como as partículas \u3b1 interagindo 
intensivamente, arrancando elétrons por atração, assim a trajetória de alfa se 
apresenta de modo retilíneo e aparece como um traço grosso nas auto-
radiografias (cuja objetivo é mostrar o percurso das partículas). 
 Na interação \u3b2-matéria há uma interação de três modos distintos: 
\uf0b7 Repulsão de elétrons: Os negatrons ao passarem perto dos orbitais, 
repelem elétrons pela energia cinética e carga negativa, deixando 
também átomos e moléculas ionizados. Ao perder energia cinética, esses 
elétrons se encaixam em órbitas que possuem vacância eletrônica; 
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\uf0b7 Aniquilação: Quando um pósitron \u3b2+ se choca com um megatron \u3b2-, a 
matéria se transforma em radiação gama de energia característica, 0,51 
MeV. Essas radiações saem do ponto de colisão em direções tais que o 
momento é conservado; 
\uf0b7 Radiação de frenagem: são os raios X e ocorrem em aparelhos onde 
elétrons são fortemente acelerados. 
 Na interação \u3b3-matéria se faz de três modos que são: o efeito fotoelétrico 
em que se caracteriza por a energia da radiação ser