Aula Seg Lab Quim - radiacoes 1

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SEGURANÇA EM LABORATÓRIO QUÍMICO
Aspectos de Segurança
no trabalho com
Radiações
Parte I
Profa. Tania Salgado
RADIOATIVIDADE
Radioatividade é um fenômeno natural
ou artificial pelo qual alguns elementos
químicos – chamados, então, de
RADIOATIVOS – são capazes de emitir
RADIAÇÕES.
Radiações Ionizantes
Possuem energia suficiente para ionizar
átomos e moléculas.
Resultado da incidência de radiação
ionizante em materiais:
FORMAÇÃO DE ÍONS
Radiações não Ionizantes
NÃO provocam ionização, apenas
fornecem energia para os átomos e
moléculas.
Resultado da incidência de radiação não 
ionizante em materiais: 
produção de átomos ou moléculas em 
estados excitados
Incidência de Radiações:
A incidência de radiação em materiais ou em 
tecidos vivos pode produzir espécies químicas 
muito reativas:
 produção de átomos ou moléculas em estados 
excitados
H2O *
 produção de íons
H2O -> H
+ + OH-
 produção de radicais livres
H2O -> H
• + OH•
TIPOS DE RADIAÇÕES
Partículas Alfa (a)
?
TIPOS DE RADIAÇÕES
Partículas Alfa (a)
- partículas positivas
- formadas por 2 prótons e 2 nêutrons: idênticas
ao núcleo de He, porém são de origem nuclear
TIPOS DE RADIAÇÕES
Partículas Alfa (a)
- partículas positivas
- formadas por 2 prótons e 2 nêutrons: idênticas
ao núcleo de He, porém são de origem nuclear
Logo, há TRANSMUTAÇÃO de um elemento em
outro, pois muda nº de prótons (Z) e o nº de
nêutrons (N):
TIPOS DE RADIAÇÕES
Partículas Alfa (a)
- são muito ionizantes: produzem íons por
atração dos elétrons dos átomos do meio
- porém pouco penetrantes: para absorvê-las,
basta uma folha de papel ou 1,5 cm de ar.
TIPOS DE RADIAÇÕES
Partículas Beta (b-)
?
TIPOS DE RADIAÇÕES
Partículas Beta (b-)
- partículas negativas, de mesma natureza que
os elétrons, porém são emitidas pelo núcleo
- são criadas pelo núcleo no momento de sua
emissão:
n p + b- + 
Portanto, há TRANSMUTAÇÃO de um elemento em
outro, pois muda nº de prótons (Z):
TIPOS DE RADIAÇÕES
Partículas Beta (b-)
- produzem íons por colisão com os elétrons dos
átomos do meio
- é uma radiação mais penetrante e menos
ionizante que a radiação alfa
- são absorvidas por uma lâmina de alumínio ou
por ~ 1 metro de ar
TIPOS DE RADIAÇÕES
Raios Gama (g)
?
TIPOS DE RADIAÇÕES
Raios Gama (g)
- são ondas eletromagnéticas, de mesma
natureza, porém maior energia, do que a luz visível
- não têm massa nem carga
- portanto, não há mudança de nº atômico e
nem de nº de massa neste processo
O ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO
Radiações NÃO 
Ionizantes
Radiações 
Ionizantes
TIPOS DE RADIAÇÕES
Raios Gama (g)
- são muito mais penetrantes que as partículas
alfa e beta, causando, entretanto, menos ionização
- são absorvidas por alguns cm de chumbo ou 
outros materiais densos
- podem penetrar vários metros no ar
RAIOS – X
?
RAIOS – X
São ondas eletromagnéticas.
São emitidos pela coroa eletrônica dos
átomos e não por seu núcleo.
Portanto, Raios-X são de origem
extranuclear, enquanto raios g são de origem
nuclear.
RAIOS X
Raios X de um alvo de molibdênio
Empregando-se modelo de Bohr:
RAIOS – X
Os aparelhos de Raio-X não emitem radiação quando não
estão em uso.
Os Raios-X não são capazes de contaminar. As pessoas
ficam expostas aos Raios-X apenas durante a sua
realização, mas não “guardam” radiação consigo
quando o processo termina.
Seu comportamento, neste aspecto, é como o da luz
visível.
Não há geração de resíduos radioativos neste processo.
α: totalmente absorvida com
8 mg/cm2 (folha fina de papel)
Radiações de 1 MeV de energia
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d6/Alfa_beta_gamma_radiation.svg
α: totalmente absorvida com
8 mg/cm2 (folha fina de papel)
β : totalmente absorvida com 
480 mg/cm2 (livro fino)
Radiações de 1 MeV de energia
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d6/Alfa_beta_gamma_radiation.svg
α: totalmente absorvida com
8 mg/cm2 (folha fina de papel)
β : totalmente absorvida com 
480 mg/cm2 (livro fino)
g : para I = 10-6 I0: 220 g/cm2
(enciclopédia de 24 volumes)
Radiações de 1 MeV de energia
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d6/Alfa_beta_gamma_radiation.svg
MEIA-VIDA (t1/2)
É o tempo necessário para que o número de átomos
de uma amostra se reduza à metade de seu número
inicial.
Assim, quando t = t1/2 N = N0/2
É possível demonstrar que:
N = N0 e
-kt
Portanto, o número de átomos presentes na amostra
diminui exponencialmente com o passar do tempo.
MEIA-VIDA (t1/2)
0
200
400
600
800
1000
1200
0 1 2 3 4 5 6
Tempo (min)
N
ú
m
e
ro
 d
e
 m
o
ls
MEIA-VIDA (t1/2)
0
200
400
600
800
1000
1200
0 1 2 3 4 5 6
Tempo (min)
N
ú
m
e
ro
 d
e
 m
o
ls
N0 =
N0/2 = 500
t1/2 = 1 min
MEIA-VIDA (t1/2)
É também possível demonstrar que:
Portanto:
t1/2 INDEPENDE do número inicial de átomos da
amostra característica do ISÓTOPO.
Por isso, é um valor TABELADO!
Meia-vida de alguns isótopos:
Carbono-14: 5760 anos
Césio-137: 30 anos
Cobalto-60: 5,27 anos
Urânio-238: 4,5 x 109 anos
Oxigênio-19: 29 segundos
Cálcio-45: 165 dias
(...)
Existe radioatividade aqui nesta sala,
neste momento????
Radiação de fundo
É a radioatividade natural do ambiente.
Está presente em toda a parte.
Varia de um local para outro.
Dose equivalente anual média à qual os 
seres humanos estão expostos
ORIGEM NATURAL DOSE EQUIVALENTE ANUAL
• Radiação cósmica 0,3 mSv
• Fontes radioativas terrestres 0,35 mSv
• Radioisótopos existentes no organismo 1,35 mSv
ORIGEM ARTIFICIAL
• Radiações utilizadas por motivos médicos 0,4 mSv
• Radioisótopos gerados em explosões nucleares 0,02 mSv
• Radioisótopos gerados pela produção de 
energia elétrica (usinas nucleares)
0,001 mSv
• Outras fontes 0,01 mSv
TOTAL 2,431 mSv
Quanto recebemos de radiação?
Procedimento Dose recebida
Raio X (braço) 1 μSv
Raio X (dental) 5 μSv 
Voo Nova Iorque – Los Angeles 40 μSv
Mamografia 3 mSv
Dose diária a 50 km de Fukushima, 5 dias após 
o acidente
3,6 mSv
Tomografia computadorizada (tórax) 5,8 mSv
Dose anual permitida para trabalhador no 
Brasil, em um ano
20 mSv
Dose máxima para pessoal de emergência em 
operações de proteção à vida
250 mSv
Muito obrigada!
tania.salgado@ufrgs.br