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Radioatividade - fenômeno pelo qual um núcleo instável emite partículas e ondas para atingir a estabilidade. Partícula alfa: são partículas positivas constituídas por dois prótons e dois nêutrons; não possui um alto poder de penetração. (2α4) Particula Beta: são partículas negativas constituídas por um elétron. Quando há excesso de carga negativa é liberada uma partícula beta negativa e quando há excesso de cargas positivas é liberado um pósitron ou partícula beta positiva. (-1β0) Particula Gama :é emitida quando mesmo após a emissão das alfa e beta ainda existam cargas a serem estabilizadas no núcleo atômico, sendo esse excesso liberado em forma de ondas magnéticas. (0γ0) LEIS DA RADIOATIVIDADE: 1ª Lei: Emissão de partícula 𝛼. O átomo de um elemento radioativo, ao emitir uma partícula 𝛼, dá origem a um novo elemento, que apresenta número de massa A com 4 unidades a menos e número atômico Z com 2 unidades a menos. Equação: ZXA → 2α4 + Z-2YA-4 Se um átomo de tório-230 (90Th230) emitir uma partícula alfa, por exemplo, haverá a formação de um átomo de rádio (cujo número atômico é 88), com número de massa 226, conforme representado na equação: 90Th230 → 2α4 + 88Ra226 2ª lei: De acordo com Soddy, quando um átomo (A) emite uma partícula beta a partir do seu núcleo, forma-se um novo átomo (B). Esse novo átomo formado possui número de massa igual ao do átomo de origem, e o número atômico é uma unidade maior. (-1β0) Se um átomo de carbono-14 (6C14) emitir uma partícula beta, por exemplo, haverá a formação de um átomo de nitrogênio (cujo número atômico é 7), com número de massa 14, como representado na equação: 6C14 → -1β0 + 7N14 Meia vida ou período de semidesintegração: é o tempo necessário para que metade do número de átomos do isótopo radioativo presente em uma amostra desintegre-se. X → α + Y Ou X → β + Y Meia-vida dos isótopos Cada isótopo apresenta uma meia-vida diferente. Essa meia-vida pode ser expressa em segundos, minutos, horas, dias e anos. A tabela abaixo traz a meia-vida de alguns isótopos radioativos: O período de meia-vida é representado pela sigla P. Já o tempo que um material sofreu desintegração é representado por t. Assim, se conhecemos a meia-vida e o tempo de desintegração, podemos afirmar por quantas meias-vidas um material passou até certo momento. Isso é feito por intermédio da relação abaixo: t = x . P Com esse conhecimento, podemos ainda determinar o número de átomos que resta após o período de meia-vida a partir da expressão: n = no 2x · n = número de átomos radioativos que resta na amostra; · no = número de átomos radioativos que havia na amostra; · x = número de meias-vidas que se passaram. Em forma de porcentagem: Pr = Po 2x · Pr = porcentagem de material radioativo que resta na amostra; · Po = porcentagem inicial de material radioativo que havia na amostra (sempre será 100%); · x = número de meias-vidas que se passaram. → Em forma de massa: m = mo 2x · m = massa do material radioativo que resta na amostra; · mo = massa do material radioativo que havia na amostra; · x = número de meias-vidas que se passaram. → Em forma de números fracionários (fração): F = No 2x · F = fração referente ao material radioativo que resta na amostra; · No = quantidade referente ao material radioativo que havia na amostra, que, na realidade, é sempre o número 1 no caso de exercícios que envolvem fração; · x = número de meias-vidas que se passaram Após 12 dias, uma substância radioativa tem sua atividade reduzida para 1/8 da inicial. Qual é a meia-vida dessa substância? Dados: · Meia-vida (P) = ? · Tempo total (t) = 12 dias · Fração restante (F) = 1/8 · Quantidade inicial (No) = 1 Temos que determinar o número de meias-vidas (x) sofridas pelo material na seguinte expressão: F = No 2x 1 = 1 8 2x 2x.1 = 8.1 2x = 8 2x = 23 x = 3 Em seguida, determinamos o valor da meia-vida utilizando o valor de x encontrado e o tempo fornecido pelo enunciado: t = x.P 12 = 3.P 12 = P 3 P = 4 dias CINÉTICA DAS DESINTEGRAÇÕES RADIOATIVAS: Após certo intervalo de tempo, o número de núcleos radioativos de cada isótopo reduz-se à metade. Esse intervalo de tempo, característico de cada isótopo, é denominado meia-vida ou período de semidesintegração. Fissão NUCLEAR é o processo de forçar a divisão de um átomo para formar dois outros, mais leves. A reação também libera energia e um nêutron livre. FUSÃO NUCLEAR: é o processo no qual dois ou mais núcleos atômicos se juntam e formam um outro núcleo de maior número atômico. A fusão nuclear requer muita energia para acontecer, e geralmente libera muito mais energia do que a fissão.
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