AULA 01 (FÍSICA DAS RADIAÇÕES

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AULA 1: ESTRUTURA DA MATÉRIA 
FÍSICA DAS RADIAÇÕESProf. Fábio Candido
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OBJETIVO DA DISCIPLINA
Esta disciplina tem por objetivo levar o
conhecimento físico aplicado à radiologia para
realização de exames com a qualidade
adequada.
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1. INTRODUÇÃO
Física das Radiações é o nome utilizado na
da área da Física que estuda a interação das
radiações ionizantes com a matéria, com
interesse especial nos efeitos produzidos por
essas interações, e em particular na
transferência de energia da radiação para o
meio.
Feynman, 2006.
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2. ESTRUTURA DA MATÉRIA
Tudo que existe no universo é composto
por átomos e combinações.
As substâncias simples são constituídas
por átomos e, suas combinações, formarão as
moléculas de substâncias compostas.
As combinações dos átomos dependem de
sua natureza e das propriedades que suas
estruturas proporcionam.
Tauhata, 2006.4
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2. ESTRUTURA DA MATÉRIA
MOLÉCULA
ÁTOMO
O átomo é a menor partícula capaz de identificar um 
elemento químico e participar de uma reação química.
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3. ESTRUTURA ATÔMICA
A palavra átomo foi introduzida pela Grécia antiga,
por volta de 400 aC.
Demócrito, um filósofo grego, acreditava que toda
matéria fosse formada por pequenas partículas,
denominadas de átomos.
Acreditava-se que estas partículas representavam a
menor porção de matéria possível, ou seja, eram
indivisíveis.
Como esta ideia não pôde ser comprovada por
Demócrito e seus contemporâneos, ela ficou conhecida
como 1º modelo atômico, mas meramente filosófico.
Vaz, 2010.
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3. ESTRUTURA ATÔMICA
A tese de Demócrito permaneceu inalterada por
aproximadamente 2200 anos.
Em 1808, Dalton retomou esta tese sob uma nova perspectiva:
a experimentação.
Baseado em reações químicas e pesagens minuciosas, chegou
à conclusão de que os átomos realmente existiam e que possuíam
algumas características:
1. Toda matéria é formada por diminutas partículas esféricas,
maciças, neutras e indivisíveis chamadas átomos.
2. Existe um número finito de tipos de átomos na natureza.
3. A combinação de iguais ou diferentes tipos de átomos originam os
diferentes materiais. Vaz, 2010.
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3. ESTRUTURA ATÔMICA
Com a descoberta dos prótons e elétrons, Thomson, em
1898, propôs um modelo de átomo no qual os elétrons e os
prótons, estariam uniformemente distribuídos, garantindo o
equilíbrio elétrico entre as cargas positiva dos prótons e negativa
dos elétrons. Vaz, 2010.
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3. ESTRUTURA ATÔMICA
Ernest Rutheford e seus colaboradores,
conseguiram modificar este conceito, pois
conseguiram através de experiências realizadas,
verificar que o átomo pode ser dividido.
Tauhata, 2006.
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3. ESTRUTURA ATÔMICA
O modelo de BOHR ou RUTHEFORD-BOHR,
é considerado o mais aceito.
O modelo atômico de Rutherford-Bohr, ficou
assim conhecido porque Niels Bohr manteve as
principais características do modelo de
Rutherford, porém acrescentou mais informações
sobre os elétrons que ficavam ao redor do núcleo.
Soares, 2001.
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3. ESTRUTURA ATÔMICA
Modelo de BOHR
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3. ESTRUTURA ATÔMICA
Modelo de RUTHEFORD-BOHR 12
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3. ESTRUTURA ATÔMICA
Sommerfeld, em 1916, corrigiu o modelo de
Bohr, para que este modelo pudesse descrever
todos os átomos da natureza. Trata-se de um
modelo baseado no sistema planetário, ou seja, ao
centro temos o núcleo, composto por nêutrons,
prótons e subpartículas, e , ao redor os elétrons
gravitam em órbitas definidas por níveis de
energia.
Soares, 2001.
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3. ESTRUTURA ATÔMICA
Trata-se de um modelo baseado no
sistema planetário, ou seja, ao centro temos o
núcleo, composto por nêutrons, prótons e
subpartículas, e, ao redor os elétrons gravitam
em órbitas definidas por níveis de energia.
Soares, 2001.
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3. ESTRUTURA ATÔMICA
Os elétrons que ficam mais próximos ao
núcleo, ou seja, nas camadas K e L, são mais
fortemente ligados, pois visto que o núcleo é
carregado positivamente e os elétrons
negativamente, é necessário uma energia de
ligação maior para que os fixe nestas camadas.
Soares, 2001.
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3. ESTRUTURA ATÔMICA
Os elétrons que ficam mais distantes, ou seja,
na última camada, são responsáveis pelas ligações
interatômicas ou ligações químicas, e, esta
camada é conhecida como camada de valência.
Soares, 2001.
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3. ESTRUTURA ATÔMICA
EVOLUÇÃO
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3.1. ELÉTRONS
Os elétrons se distribuem em camadas ou
orbitais, de maneira que cada camada acomode
um número definido de elétrons.
Tauhata, 2006
Elétrons 18
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3.1.1. ELÉTRONS POR ORBITAL
1. CAMADA K – 2
2. CAMADA L – 8
3. CAMADA M – 18
4. CAMADA N – 32
5. CAMADA O – 32
6. CAMADA P – 18
7. CAMADA Q – 2
Soares, 2001.
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3.2. PRÓTONS E NÊUTRONS
Os prótons são carregados positivamente
e determinam o número de elétrons do átomo.
Os nêutrons possuem praticamente a
mesma massa dos prótons, porém não possuem
carga elétrica.
Tauhata, 2006.
0
Prótons Nêutrons 20
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3.2. PRÓTONS E NÊUTRONS
Ambos são chamados indistintamente de
nucleons (A).
𝐴 = 𝑁 + 𝑍
Onde:
A = nº de massa;
N = nº de nêutrons; e
Z= nº de prótons ou nº atômico.
Tauhata, 2006.
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4. ELEMENTO QUÍMICO
Elemento químico é considerado como o
conjunto de átomos que possuem o mesmo número
de prótons.
Temos:
A
Z
X
Onde:
A - Número de massa; e
Z – Número Atômico.
Soares, 2001.
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4.1. NÚMERO ATÔMICO (Z)
O número atômico é representado pela
letra Z, sendo ele o número de prótons
presentes no núcleo do átomo.
Então:
Z=P
É o número atômico que caracteriza cada
elemento químico da tabela periódica.
ZX
Dantas, 2013.23
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4.2. NÚMERO DE MASSA (A)
O número de massa é representado pela letra
A, sendo ele o número de prótons e nêutrons
presentes no núcleo do átomo.
Então:
A = p + n
Temos: A
X
Dantas, 2013.
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4.3. ISÓTOPOS
São átomos que possuem o mesmo número
atômico (Z), mas diferente número de massa (A).
Exemplo:
1
1
H ≠ 1
2
H
Hidrogênio Deutério
Soares, 2001.
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4.4. ISÓBAROS
São átomos que possuem o mesmo
número de massa (A), mas diferente número
atômico (Z).
Exemplo:
18
40
Ar ≠ 20
40
Ca
Argônio Cálcio
Soares, 2001.
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4.5. ISÓTONOS
São átomos que possuem o mesmo número de
nêutrons (n), mas diferente número atômico (Z) e de
massa (A).
Exemplo:
5
11
B ≠ 6
12
C
Boro Carbono
Soares, 2001.
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4.5. ISÓTONOS
Exemplo:
5
11
B ≠ 6
12
C
Boro Carbono
n = A - p
Boro : 11 – 5 = 6 nêutrons
Carbono: 12 – 6 = 6 nêutrons
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5. TABELA PERIÓDICA
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