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RADIOATIVIDADE
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Histórico 1895 – WILHEM ROENTGEN
Investiga o fenômeno da luminescência; (emissão de luz por uma substância excitada por uma radiação eletromagnética). tubo de raios catódicos emitiam uma radiação que um folha revestida com a substância platinocianato de bário apresentavam luminescência mesmo estando em outra sala e o tubo coberto por um pano escuro; Como o raio era desconhecido, ele atribuiu o nome de RAIO X; Raios invisíveis que manchavam chapas fotográficas; Menos de dois meses de sua descoberta, ele tirou a primeira radiografia (mão da sua esposa); Revolucionando a medicina.
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1896 – ANTOINE BECQUEREL Fascinado pelo RAIO X; Estudou compostos que pudessem emitir radiação e não só o aparelho de raios catódicos; Esperando um dia ensolarado, ele guarda numa gaveta um sal de urânio sobre uma chapa fotográfica. Dias depois aparece manchas na chapa; Ao comparar se a emissão do urânio era igual a do RAIO X, verificou-se ser parecida, mas não igual; Estes raios ficaram conhecidos como RAIOS DE BECQUEREL.
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1897 – CASAL CURIE (MARIE E PIERRE)
Durante o seu doutoramento sobre os RAIOS DE BECQUEREL, ela e seu marido descobriram os elementos Polônio (Po) em homenagem ao país natal de Marya e o Radio (Ra) por ser altamente radioativo; Eles foram os primeiros a utilizar o nome radioatividade; Marya Curie é a primeira pessoa a receber dois prêmios Nobel e a única mulher a receber estes prêmios (Física em 1903) (Química 1911); Ela esteve no Brasil; Morreu vitima da radiação que tanto estudou.
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RUTHERFORD E SODDY Escreveram um artigo “A causa e a natureza da radioatividade”, que explicava as diferenças entrem os RAIOS X e os RAIO DE BECQUEREL (radioatividade); A radioatividade era espontânea enquanto os raios X só ocorria quando o material fosse bombardeado por um feixe de raios catódicos (elétrons); Rutherford constatou a existência de dois tipos de radiação: Raio α positivo e mais pesado Raio β negativo e mais leve Paul Villard identifica o terceiro tipo de radiação: Raio γ onda eletromagnética como o RAIO X.
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Radioatividade É a capacidade que certos átomos possuem de emitir radiações eletromagnéticas e partículas de seus núcleos instáveis com o objetivo de adquirir estabilidade. Essa emissão faz com que o átomo radioativo se transforme num átomo de outro elemento químico.
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Natureza das Emissões Radioativas
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EXPERIÊNCIA DE RUTHERFORD E SODDY
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Partículas Alfa (α) (1°Lei ou lei de Soddy )
2α4 = 2He4 - velocidade: aproximadamente km/s; - Baixo poder de penetração; - Detido por menos de 10cm de ar; - Não passa pela pele humana; - Podem ser detidas por uma folha de papel; ZXA 2α4 + Z-2YA-4 92U238 2α4 + 90Th234
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Partículas Beta (β) (2°Lei ou lei de Soddy , Fajans e Russell)
- Nêutron se desintegra originando um pósitron, um elétron e um neutrino (partícula mais leve que o elétron): n1 1p1 + -1e0+ 0ν0 - Velocidade : km/s; - Alto poder de penetração (100 vezes mais penetrante que a partícula alfa); - Placa de chumbo de 2mm para deter; - Penetram 2cm no corpo humano; ZXA -1β0 + Z+1YA 55Cs137 -1β0 + 56Ba137
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Partículas Gama (γ) - É uma radiação eletromagnética
raio X comprimento de onda entre e 10-8 m raio γ comprimento de onda abaixo de 10-11m - Não é afetada por campos elétricos ou magnéticos; - Velocidade igual a da luz km/s; - Altíssimo poder de penetração; - Atravessa milhares de metros de ar; - São necessários 5 cm de chumbo ou concreto para se proteger; - Utilizadas no combate ao câncer e esterilização de alimentos; - Emissão gama costuma ocorrer simultaneamente com as emissões alfa e beta.
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Velocidade de desintegração
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Período de semidesintegração ou meia-vida (P)
É o tempo que leva para que a metade dos núcleos de determinada amostra radioativa sofra decaimento, isto é, se desintegre. Isótopo radioativo Criptônio (Kr – 93) Urânio (U – 239) Iodo (I – 131) Carbono (C – 14) Plutônio (Pu – 239) Urânio (U – 238) Tempo de meia vida 1,3 segundos 23,5 minutos 8 dias 5.730 anos anos anos
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O tempo de meia – vida pode ser calculado pela fórmula:
Onde, n = número de átomos ou então a massa da amostra radioativa X = número de períodos transcorridos (quantidade de meia-vidas que se passaram)
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(FUVEST) O radioisótopo emite radiação e perde 75% de sua atividade em 16 dias.
Qual o tempo de meia-vida do ? Resolução: Se são perdidos 75% de sua atividade, restaram 25%, então, 100% % % passaram-se 2 meias-vidas, como se passaram 16 dias para perder os 75% de sua atividade sua meia-vida é de 8 dias. Ou então: substituindo, 100% = 2 x 25% 4 = 2 x X = 2 meia-vida 16 dias / 2 meias-vidas = 8 dias cada meia-vida
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Reações de transmutação
São reações nucleares em que um átomo é transformado em outro. Elas podem ser naturais ou artificiais e ocorrem mediante o bombardeio de núcleos de átomos por outros núcleos ou partículas. A primeira transmutação artificial foi realizada em 1919 por Rutherford
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(UFRJ) Radioisótopos são utilizados como elementos traçadores em pesquisa científica. Uma utilização de grande importância é a do traçador , um emissor beta, que, em agricultura, já proporcionou melhoramentos na produção de milho e seu consequente barateamento pela diminuição de seu tempo de maturação e maior produção por área. Escreva a equação de decaimento do , quando ele emite uma partícula beta. Resolução:
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b) Qual a partícula emitida na produção de , a partir do bombardeamento do nuclídeo por um nêutron? Justifique sua resposta. Resolução: + 1 = A 36 = 32 + A A = 36 – 32 A = 4 17 = 15 + Z Z = 17 – 15 Z = 2 A = 4 Z = 2, partícula
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DATAÇÃO POR CARBONO 14
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Fim
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