Aula Radioatividade aplicacoes e riscos.pdf

radioatividade

1. RADIOATIVIDADE

2. Definição
•É a capacidade de átomos emitirem energia de
maneira espontânea e modificar a estrutura
atômica de outros elementos químicas
•Consiste na emissão de partículas subatômicas
de ondas eletromagnéticas de alta energia

3. Elementos radioativos

4. Alguns elementos radioativos na
natureza
•Minérios de Urânio(U) Minério de Thorio- Th
• Minério de Radio - Ra

5. Histórico
Pierre e Marie Curie
Henri
Becquerel
Wilhelm
Röntgen
QUÍMICA - 2º Ano
Leis da Radioatividade
Imagem: Nobel foundation / Public Domain
Imagem: Vitold Muratov /
Creative Commons
Attribution
-
Share
Alike 3.0 Unported.
Imagem: Paul Nadar /
United States Public
Domain

6. Radioatividade – Raios-X
•Wilhelm Roentgen - descoberta dos raios-X em 5/11/1895
 II Revolução Científica.
•Raios-X - raios eletricamente neutros e invisíveis que atravessam
papel, madeira e finas lâminas de metal.
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Leis da Radioatividade
Imagem: Wilhelm Röntgen / United States Public Domain.
Um forte feixe de elétrons (A) sai do catodo e
se choca contra o anodo produzindo um
feixe de raios X (B).
Imagem: SEE
-
PE, Redesenhado a partir de
ilustração de Autor Desconhecido.

7. 1896 – Henri Becquerel
•Descobriu acidentalmente uma nova propriedade da matéria que, posteriormente,
denominou de radioatividade. Ao colocar sais de urânio "esolveu envolver filmes
fotográficos com papel preto e os guardou em gavetas que continham o sal sulfato
duplo de potássio e uranilo: K2(UO2) (SO4)2 . Dias depois, abriu a gaveta e percebeu
que os filmes estavam manchados: Sobre uma placa fotográfica colocada num local
escuro, verificou que a placa enegrecia. Os sais de urânio emitiam uma radiação capaz
de atravessar papéis negros e outras substâncias opacas à luz.

8. Marie Currie
•"No ano de 1898, Marie e Pierre Curie apresentam ao mundo
científico a descoberta de dois novos elementos químicos, o
polônio e o rádio. Com essas pesquisas, Pierre, em particular,
verificou que a radiação podia matar células de tecido doente,
ou seja, iniciou o estudo da radioterapia
•Outro trabalho extremamente importante, foi o
desenvolvimento de um radiógrafo, um equipamento para a
realização de radiografias que foi utilizado durante a Primeira
Guerra Mundial

9. Natureza da radioatividade
•Marie Curie (em 16/12/1897) - uso do termo
radioatividade (Nobel de Física)
 Descoberta do polônio e do rádio (Nobel de
Química)
•Diferença entre a radioatividade e os raios-X:
–raios-x são produzidos quando uma substância (gás) é
bombardeada;
–a radioatividade ocorre espontaneamente.
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11. Radioatividade
•Radioatividade  Está voltada para os
fenômenos relacionados ao núcleo atômico;
•Reação nuclear  Processo no qual o núcleo de
um átomo sofre alguma alteração;
•Nuclídeo  Nome dado a um núcleo
caracterizado por um número atômico (Z) e um
número de massa (A) →
ZX
A
;
•Radionuclídeo ou radioisótopo  Nuclídeo
emissor de radiação.
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12. Tipos de radiação e intensidade

13. RAIOS-X
RAIOS-X Por terem um alto poder de penetração, são capazes de atravessar os tecidos
macios do corpo humano e matérias como roupas e plásticos. No entanto, não
conseguem atravessar os ossos.

14. RAIOS GAMA
RAIOS GAMA
Os raios gama são semelhantes às ondas da luz e às ondas de TV e rádio, que têm
maior frequência e, por consequência, apresentam menor comprimento.
•Sua principal função está associada ao tratamento do câncer. No processo
chamado radioterapia, o paciente é exposto à radiação gama, que destrói as
células cancerígenas.

15. RAIOS ULTRAVIOLETA – UV
•Os raios ultravioleta (ou raios UV) apesar de serem invisíveis a olho nu, podemos
senti-los quando nos expomos ao sol. Podem ser usados também como luz negra
para a investigação de cenas de crime, na procura de digitais, sangue ou outros
fluidos corporais e na verificação de notas ou documentos falsos.

16. Radiações α,  e 
EmissãoSímboloPenetraçãoIonizaçãoDesvio
Alfa
2
4
Baixa Alta Pequeno
Beta
-1
0
Alta Média Grande
Gama
0
0
Altíssima BaixaNão desvia

18. Poder dep
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Imagem:
Alpha particles are stopped by a sheet
of paper whilst beta particles halt to an aluminium plate. Gamma radiation is dampened when it penetrates matter. Gamma rays can be stopped from 4 meters of lead / Publi c Domain.
As partículas Alpha são paradas por uma folha de papel,
enquanto as partículas Beta só são paradas por uma placa
de alumínio. Já as partículas de radiação Gama penetram
a matéria, sendo paradas completamente por uma parede
de chumbo de 4 metros de espessura.
Imagem: SEE-PE, Redesenhado a partir de ilustração de Autor Desconhecido.

19. Perigo radioativo
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Imagem: TimVickers / Public Domain.

20. Níveis de radiação e seus efeitos

24. Reator nuclear
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Imagem: US Department of Energy / Public Domain.
"Dr.NormanHilberry(esquerda)eDr.LeoSzilard,emfrenteao
laboratórioondefoiconstruídooprimeiroreatornucleardurantea
2ªGuerraMundial.AmbostrabalharamcomoDr.EnricoFermi
paraconseguiraprimeirareaçãodeenergianuclearauto-
sustentável,realizadaem02deDezembrode1942na
UniversidadedeChicago.
Imagem: Princeton Plasma Physics Laboratory / Creative Commons
Attribution 3.0 Unported.
Vista externa do reator NSTX.

25. Aplicações da radioatividade
1)Datação de fósseis e restos mortais – Carbono 14

26. 2- Medicina : Radiofármacos
•São medicamentos administrados, em sua maioria, por via
intravenosa e utilizados em Medicina Nuclear para fins de diagnóstico
e/ou terapia de doenças. Geralmente usa-se elementos de meia vida
curta
•Iodo 131 – Utilizado em Tomografia computadorizada
•Tecnécio 99 - Utilizado em exames de cintilografia

27. Imagem: Sanko /
Creative Commons
Attribution
-
Share Alike 3.0 Unported.
Tomografia PET. – Iodo 131 / Tecnécio 99

29. Tomografia do crânio – Contraste com Iodo 131
intravenoso ( meia vida de 8 dias)

30. Radioterapia

32. 3- Irradiação de alimentos – maior
tempo de conservação

33. 4 – Energia Nuclear

34. Acidentes nucleares...
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Imagem: United States Department of Energy / Public Domain. Imagem: Ben Fairless /
Creative
Commons
-
Atribuição 2.0 Genérica
.
28/Março/1979: Three-Mile Island - EUA 26/Abril/1986: Chernobyl – Ucrânia

35. Acidente nuclear de Chernobyl –
Ucrânia - 1986

36. Brasil na era nuclear
•Angra-I e II no Rio de Janeiro
•Angra III em construção
•Reservas de urânio no Brasil.
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38. 5 - Aplicações
militares
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Imagem:
Enola Gay Tail Gunner S/Sgt. George R. (Bob) Caron / National Archives and Records
Administration /
Public Domain

39. E o tempo parou...
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Imagem: Aude / GNU Free Documentation License
Imagem: Fg2 / Public Domain

40. Para Hiroshima!
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Imagem: Autor Desconhecido /
National Archives and Records Administration,
College
Park /

Public Domain
Imagem: Autor desconhecido, 6 August 1945 / Public Domain

41. Bomba em Hiroshima
QUÍMICA - 2º Ano
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Imagem:
United States Department of Energy /
Public Domain.
Réplica da bomba “Little Boy” lançada em Hiroshima, Japão,
em agosto de 1945.

42. Bomba Atômica
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1 g de urânio-235 equivale, sob o ponto de vista energético, a cerca de trinta
toneladas do explosivo TNT

43. Fissão nuclear
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é o processo de quebra de núcleos grandes em núcleos menores, liberando
uma grande quantidade de energia.
Quando um átomo de urânio-235 sofre fissão, vários produtos podem
se formar. Alguns exemplos são:
O nêutron, ao atingir umnúcleo de urânio, provoca sua quebra em dois
núcleos menores e a liberação de mais nêutrons que, por sua vez, irão
atingir outros núcleos e provocar novas quebras. É uma reação em cadeia

44. Consequências...
vidade
Imagem: Onuka, Masami (
尾糠政美
) / Domínio Público.
Vítima da bomba
atômica de Hiroshima.
Cada uma das bombas detonadas no Japão correspondia a cerca de 20 quilotons.
Aproximadamente 71 mil pessoas foram mortas instantaneamente em Hiroxima e 74 mil em
Nagasaqui

45. Fusão nuclearQUÍMIC
Fusão nuclear é a junção de núcleos pequenos formando núcleos
maiores e liberando uma quantidade muito grande de energia.e
Imagem: I,
Panoptik /
GNU Free Documentation License
A reação desse processo é:
Cerca de 3.108 kJ/g de energia podem ser liberados a partir dessa reação.
O processo de fusão nuclear dá origem ao funcionamento das bombas de
hidrogênio (as bombas atômicas mais destrutivas que existem). Reações de
fusão ocorrem no interior do Sol e é a fonte de energia solar.

46. Bomba de
hidrogênio
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Essaarmanuclear
americanafoitestada
porIvyMikeem31de
outubrode1952noAtol
Enewetak (Pacífico).
Foioprimeirotestede
arma termonuclear
(bombadehidrogênio.).
Imagem: US Atomic Energy Commission / Public Domain.

47. Cinética das emissões radioativas /
Decaimento radioativo
•Tempo de meia-vida (t
1/2) ou período de
semi-desintegração (P)  Tempo necessário
para que metade da quantidade de um
radionuclídeo presente em uma amostra sofra
decaimento radiativo.
QU
(massa inicial)
mº mº/2 mº/4 mº/8
t 1/2
t 1/2 t 1/2
Imagem: SEE
-
PE

49. n: quantidade do
elemento após meia vida
n0: quantidade inicial do
elemento
x: número de meias vidas