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Radioatividade No ano de 1895, Roentgen descobriu um tipo de radiação que atravessava corpos opacos, apesar de serem absorvidos em parte por eles. Esses raios têm a propriedade de excitar substâncias fosforizastes ou fluorescentes, impressionam placas fotográficas e aumentam a condutividade elétrica do ar que atravessam (ionização). Como eram de natureza desconhecida, foram denominados Raios-X. A partir daí em 1896, o físico francês Becquerel através de experimentos descobriu que o urânio poderia deixar marcado um filme fotográfico mesmo na ausência de luz, que eram análogas aos Raios-X. De acordo com a história, a polonesa Marie Curie e seu marido Pierre Curie em 1897 comprovaram a partir de experimentos feitos com Urânio, a quantidade deste que existia em cada amostra determinava a intensidade da radiação, concluindo que a radioatividade era um fenômeno atômico. Os seres humanos sempre conviveram com a radioatividade que está presente em qualquer lugar, pois todos os corpos presente na natureza emitem algum tipo de radioatividade como o sol, as rochas, vegetais entre outros, por exemplo. No entanto, irá depender da intensidade que um elemento emite radiação para ser considerado de alto risco, portanto pode-se dizer que radioatividade ocorre quando um elemento instável tende a emitir energia na forma de partículas ou ondas eletromagnéticas, buscando a estabilidade. Um átomo é considerado instável quando o número de partículas do seu núcleo é grande, ou seja, quanto maior seu núcleo mais instável será, portanto ao emitir energia em forma de partículas diminui sua instabilidade, ou seja, o seu núcleo acaba diminuindo o tamanho, assim ficando mais estável. Entretanto um átomo não realiza essa atividade apenas uma vez, ele poderá continuar emitindo energia em forma de partículas ou de radiação eletromagnética para se tornar cada vez mais estável, porém no processo de emissão de partículas resultará na transformação de um elemento em outro de núcleo menor. O átomo é constituído basicamente por um núcleo onde se encontram os prótons e os nêutrons, já na região ao seu redor chamada de nuvem eletrônica é constituída apenas por elétrons. O termo isótopo muito comum na radioatividade significa basicamente que temos na natureza átomos com mesmo número de prótons, mas variam seu número de nêutrons, tendo como exemplo o urânio que pode ser U-235 ou U-238. O número atômico é determinado pela quantidade de prótons constituída no núcleo, este determina o elemento, já a massa atômica é determinada pela soma de prótons e nêutrons. No núcleo existem partículas com cargas positivas e outras partículas com cargas neutras. Como o núcleo de elementos químicos são formados de mais de uma partícula com cargas desse tipo, existem interações sobre elas e que são de fundamental importância. Atualmente se conhece quatro tipos de interações que atuam sobre os corpos: a força Eletromagnética, a gravitacional, a nuclear Forte e a nuclear Fraca. A força eletromagnética se baseia no principio de que os elementos com carga de sinais opostos se atraem e com cargas de sinais iguais se repelem. Os prótons no núcleo possuem cargas iguais e por isso se repelem, mas se somente isso acontecesse não haveria núcleo formado como conhecemos e com isso não haveria a formação dos elementos e com certa instabilidade consequentemente não haveria vida da forma que conhecemos. Assim, existe também uma força responsável por manter o núcleo estabilizado, que é a força nuclear forte. Essa força é responsável por não deixar as partículas se repelirem em um determinado raio em que o núcleo do elemento está compreendido, portanto, a força nuclear forte é uma força atrativa, mesmo entre prótons com carga de mesmo sinal. Esse processo compreende um raio muito pequeno, cerca de 10-15 m. O núcleo atômico é estável dentro desse raio, pois a força nuclear forte mantém o núcleo comprimido, sendo maior que a força eletromagnética. No entanto, quando a distância entre as partículas ultrapassa esse raio a força eletromagnética passa a ser mais intensa que a força nuclear forte, fazendo com que as partículas sejam repelidas, causando assim uma instabilidade no núcleo. Com a superação da força eletromagnética sobre a nuclear, o átomo emite partículas e energia, que são conhecidas como radiação, sendo elas alfa (), beta () e gama (). Uma maneira de um átomo cheio de energia se estabilizar é através da emissão de partículas alfa que é constituído de dois prótons, dois nêutrons e a energia a elas associada, conhecido como núcleo de hélio (gás nobre conhecido por não reagir quimicamente com outros elementos). Outra forma de se estabilizar é através da radiação beta, onde havendo um número maior de nêutrons em relação ao número de prótons, ocorre a emissão de uma partícula negativa, o elétron, proveniente da transformação de um nêutron em próton. No entanto também pode ocorrer do átomo conter mais prótons do que nêutrons, com isso há a emissão de partículas positiva, o pósitron, que resulta da conversão de um próton em nêutron. Portanto a radiação beta é originada de núcleos que transformam nêutrons em prótons (partícula ) ou prótons em nêutrons (partícula ) Após um átomo emitir as partículas alfa e beta, o núcleo que se formou ainda pode conter uma grande quantidade de energia, sendo assim, para o núcleo se estabilizar ele emite esse excesso de energia em forma de onda eletromagnética, da mesma natureza da luz, denominada radiação gama. Emissão de partícula alfa Emissão partículas beta ( e ) Emissão de raios gama Os elementos radioativos possuem característica, da forma que estas variam de um para o outro, a velocidade que um elemento se transmuta ou decai em outro é de característica própria. Devido a esse motivo cada elemento tem um tempo para que sua atividade radioativa reduza que é denominada meia-vida. A meia-vida é, portanto, o tempo necessário para que a atividade de um elemento radioativo seja reduzida pela metade. Como exemplo temos o gráfico a seguir, onde a quantidade de Urânio conforme o tempo vai decaindo pela metade, enquanto há formação de Chumbo. Referências e recomendações Disponível em: http://www.brasilescola.com/quimica/radioatividade.htm, Por Líria Alves Graduada em Química, Equipe Brasil Escola; Disponível em: http://www.cnen.gov.br/ensino/radioatividade.asp Física Conceitual, Paul G. Hewitt; 9ª edição, 2002; Disponível em: http://www.ufpel.tche.br/ifm/histfis/first.htm. image1.gif image2.emf image3.emf image4.emf image5.jpeg
