A radioatividade foi descoberta no século XIX,com isso cientistas constataram que existem partículas muito menores que átomos,como:próton,nêutron,elétron.
Podemos diferenciar a radiação em dois tipos:natural e artificial.
-NATURAL:são aquelas que se manifestam em elementos encontrados na natureza.
-ARTIFICIAL:é aquela radiação originada de algum tipo de transformação nuclear artificial.
PARTÍCULAS RADIOATIVAS.
► Natureza das radiações emitidas
As radiações alfa e beta são constituídas, respectivamente, de partículas e .
Partículas :
• têm carga (positiva) + 2, ou seja, o dobro da de 1 próton;
• têm massa 4 (idêntica á dos núcleos de hélio (He - 2 prótons e 2 nêutrons); • são emitidas com grande velocidade (até um máximo de 30 000 km/s); • possuem grande energia, sendo porém barradas por uma folha de papel ou por uma lâmina de alumínio de 0,1 mm de espessura; • têm grande capacidade de ionizar gases (por remoção de elétrons deles).
Partículas :
• têm carga (negativa) -1; • são elétrons emitidos pelo núcleo dos átomos; • são emitidas a velocidades muito altas, podendo chegar até próximo da velocidade da luz (300 000 km/s); • têm poder de penetração maior que as partículas alfa , sendo barradas por placas de a1uminio de 5 mm de espessura ou de chumbo de 1 mm de espessura.
Radiações :
• não têm carga elétrica;
• são radiações semelhantes aos raios X, possuindo, porém, maior energia e menor comprimento de onda (= 0,5 a 100 pm); • têm velocidade igual à da luz (como todas as ondas eletromagnéticas); • têm grande poder de penetração, superior até a 15 cm de espessura no aço.
►Leis da Radioatividade
1ª Lei: Soddy
Quando um átomo emite uma partícula α, o seu número atômico diminui de 2 unidades e o seu número de massa diminui de 4 unidades.
90Th232 → +2α4 + 88Ra228228 + 4 = 232
88 + 2 = 90
2ª Lei: Soddy, Fajans, Russel
Quando um átomo emite uma partícula β, o seu número atômico aumenta de 1 unidade e o seu número de massa permanece inalterado.
90Th234 → -1β0 + 91Pa234
Exemplo:
Dada a equação:
90X204 → x α + y β + 92Y192
Determinar x e y
Resolução:
90X204 → x+ 2α4 + y -1β0 + 92Y192
Montamos duas equações:
a) uma para os índices superiores:
204 = 4x + 0y + 192 ⇒ x = 3
b) uma para os índices inferiores:
90 = 2x + (-1y) + 92 90 = 2(3) -1y +92 ⇒ y = 8
90X204 → 3+ 2α4 + 8 -1β0 + 92Y192
► CINÉTICA DA RADIOATIVIDADE
A velocidade de desintegração ou atividade radioativa não depende de fatores externos como pressão e temperatura, nem da substância sob a qual se apresenta o elemento radioativo. Só depende do número de átomos do elemento radioativo presentes na amostra.
► Meia vida ou período de semidesintegração (P ou t1/2) ⇒
É o tempo necessário para desintegrar metade dos dos átomos radiotaivos de uma amostra.
Observe abaixo uma amostra que contém 48 átomos de iodo 131 (I131) e seu gráfico que relaciona os radioisótopos existentes com o número de meias-vidas transcorridas.
A curva de decaimento acima é característica e serve para o estudo de vários isótopos radioativos existentes, devendo-se verificar apenas a meia-vida de cada um deles.
O número de isótopos radioativos em uma amostra pode ser calculado pela fórmula:
no = o número de átomos no estado inicial
n = número de átomos no estado final
x = número de meias-vidas transcorridas
OBS.: Quando o número de meias-vidas aumenta de 1, 2, 3, 4 vezes etc., o valor da massa inicial (m0) diminui, respectivamente, de 21, 22, 23, 24 etc.
x = é o número de meias-vidas transcorrido.
O LIXO ATÔMICO
Os materiais radioativos produzidos em Instalações Nucleares (Reatores Nucleares, Usinas de Beneficiamento de Minério de Urânio e Tório, Unidades do Ciclo do Combustível Nuclear), Laboratórios e Hospitais, nas formas sólida, líquida ou gasosa, que não têm utilidade, não podem ser simplesmente “jogados fora” ou “no lixo”, por causa das radiações que emitem. Esses materiais, que não são utilizados em virtude dos riscos que apresentam, são chamados de Rejeitos Radioativos. Na realidade, a expressão “lixo atômico” é um pleonasmo, porque qualquer lixo é formado por átomos e, portanto, é atômico. Ele passa a ter essa denominação popular, quando é radioativo.
►Fissão atômica e fusão nuclear
Fissão atômica - Transmutação com divisão do núcleo, dando dois núcleos menores. É a transmutação da bomba atômica.
Fusão nuclear - É o processo no qual dois ou mais núcleos atômicos se juntam e formam um outro núcleo de maior número atômico.Na maioria dos casos a Fusão nuclear libera mais energia do que consome.O principal tipo de fusão que ocorre no interior das estrelas é o de Hidrogênio em Hélio, onde dois prótons se fundem em uma partícula alfa (um núcleo de hélio), liberando dois pósitrons, dois neutrinos e energia. Mas dentro desse processo ocorrem várias reações individuais, que variam de acordo com a massa da estrela. Para estrelas do tamanho do nosso Sol ou menores, a cadeia próton-próton é a reação dominante. Em estrelas mais pesadas, predomina o ciclo CNO.
|
---|
Nenhum comentário:
Postar um comentário