ENERGIA E MEIO AMBIENTE Professor Elder Latosinski

Apresentação em tema: "ENERGIA E MEIO AMBIENTE Professor Elder Latosinski"— Transcrição da apresentação:

1 ENERGIA E MEIO AMBIENTE Professor Elder Latosinski
ENERGIA NUCLEAR Professor Elder Latosinski

2 Definição de radioatividade
A Radioatividade é a emissão espontânea de partículas e/ou ondas eletromagnéticas de núcleos instáveis de átomos, dando origem a outros núcleos, que podem ser estáveis ou ainda instáveis. Caso o núcleo formado seja ainda instável, ele continuará emitindo partículas e/ou radiações até se transformar num núcleo estável. Exemplo: urânio–235, o césio–137, o cobalto–60, o tório–232

3 Como foi descoberta 1895- Rontgen descobriu os raios X.
1896 – Bequerel foi encarregado de verificar a descoberta por Rontgen e acabou descobrindo a radioatividade pela observação da fluorescência de alguns minerais. 1897- Thomson descobriu o elétron. 1898- Marie Curie descobriu o polônio e o rádio devida sua intensa atividade. 1899, Rutherford identificou a natureza de dois tipos distintos de radiação: alfa e beta. E Villard , a radiação gama.

4 Como foi descoberta 1903- Lernard descreveu o átomo como sendo constituído por 2 cargas, positivas e negativas, separadas pelo vazio. 1906- Rutheford descobriu os núcleos atômicos e as transmutações; que significa o átomo de um elemento perder corpúsculos para tornar-se átomo de um outro elemento. A radioatividade ocorre porque as forças de ligações do núcleo são insuficientes para manter suas partículas perfeitamente ligadas.

5 Método de Detecção Câmara de Wilson, que permite efetuar um traçado da trajetória das partículas radioativas num gás saturado de vapor de água. Contador Geiger-Muller que determina o número de partículas radioativas que atravessam certa região do espaço. Câmaras de ionização que distinguem a passagem das partículas por meio de pulsos de carga elétrica que produzem nos dispositivos de detecção.

6 Decaimento É a desintegração de um núcleo através da emissão de energia em forma de partículas ou radiação. Se o núcleo de um determinado átomo for instável, ele tende a se transformar num outro mais estável. Decaimento Alfa: ocorre quando um núcleo instável emite uma partícula alfa transformando-se num outro núcleo. Exemplo : Amerício decaindo num neptúnio 24195Am ==> 23793Np + 4He 2+

7 Decaimento Alfa Ao perder 2 prótons o radionuclídeo X se transforma no radionuclídeo Y com número atômico igual a (Y = X - 2) A partícula alfa é a menos penetrante dos três tipos de radiação; podendo ser bloqueada por uma folha de papel, porque perdem muita energia ao arrancar elétrons na sua passagem.

8 Decaimento Beta (ß) : As partículas Beta são elétrons emitidos pelo núcleo de um átomo instável.

9 Decaimento Beta (ß) : Ao ganhar 1 próton o radionuclídeo X se transforma no radionuclídeo Y com número atômico igual a (Y = X + 1). As partículas Beta são capazes de penetrar cerca de um centímetro nos tecidos, ocasionando danos à pele, mas não aos órgãos internos, a não ser que sejam ingeridas ou aspiradas. Têm alta velocidade, aproximadamente km/s.

10 152Dy* ----> 152Dy + raio gama
Decaimento Gama Formada por ondas eletromagnéticas; que são emitidas por núcleos instáveis em seguida à emissão de uma partícula alfa ou beta; se os nuclídeos descendentes estiverem excitados. Exemplo:Decaimento do Disprósio  152Dy* ----> 152Dy + raio gama * A massa e o número atômico se preservam No entanto, pode acontecer de, mesmo com a emissão, o núcleo resultante não eliminar toda a energia de que precisaria para se estabilizar. A emissão de uma onda eletromagnética (radiação gama) ajuda um núcleo instável a se estabilizar.

11 Decaimento Gama

12 Decaimentos As partículas Alfa, Beta e a radiação Gama possuem diferentes poderes de penetração, isto é, diferentes capacidades para atravessar os materiais. Assim como os raios-X os raios gama são extremamente penetrantes, sendo detido somente por uma parede de concreto ou metal (veja a figura a seguir). Têm altíssima velocidade que se igual à velocidade da luz ( km/s).

13 Meia-vida dos elementos
Cada elemento radioativo se transmuta a uma velocidade que lhe é característica;liberando uma certa energia. Meia-vida é o tempo necessário para que a sua atividade radioativa seja reduzida à metade da atividade inicial.Após o primeiro período de meia-vida, somente a metade dos átomos radioativos originais permanecem radioativos. No segundo período, somente 1/4 , e assim por diante. Alguns elementos possuem meia-vida de frações de segundos. Outros, de bilhões de anos.

14 Aplicações da Radioatividade
Hoje ela é usada em diversos campos da atividade humana (medicina, arqueologia, agricultura, indústria). O rádio que é um elemento resultante do decaimento do urânio; é utilizado na radioterapia. Rádio: agente destrutor de tumores cancerosos, mas a longa exposição a tal elemento radioativo pode ser fatal. Através da análise da meia vida de tais elementos radioativos, pode-se prever a idade da Terra.

15 Principais Acidentes Chernobyl, 26 de abril de 1986;
EUA, 28 de março de 1979; Japão, 12 de março de 2011; EUA, agosto de 1979; Japão, janeiro-março de 1981; Rússia, abril de 1993; Japão, março de 1997; Japão, setembro de 1999; Japão, 9 de agosto de 2004; França, 23 de julho de 2008;

16 Fissão Nuclear Foi descoberto por Otto Hahn e Fritz Strassman, em 1938. Hahn descobriu que se bombardeasse uma amostra de urânio com nêutrons, era capaz de produzir outro elemento ( lantânio ). Junto com Fritz Strassman a fissão do urânio foi estudada, e descobriram que quando o urânio é bombardeado por nêutrons se formavam elementos de massa média, como o bário e o lantânio.

17 Fissão Nuclear Na natureza observa-se que os núcleos atômicos de elementos muito pesados (nº Atômico > 92) estão sujeitos a fissão espontânea. Alguns Núcleos pesados, Urânio e Plutônio, podem sofrer pela captura de nêutrons. Na fissão do 235U ao capturar um nêutron se divide em dois núcleos, emitindo diversos nêutrons.

18 Fissão Nuclear

19 Fissão Nuclear A força de repulsão elétrica provoca a separação dos fragmentos de fissão, com energia que acaba se transformando em energia elétrica. Portanto podemos dizer que a fissão é a separação de um núcleo pesado ocorrido pela captura de um nêutron.

20 Aplicação da Fissão Geração de energia elétrica por usinas nucleares;
Na agricultura; Na medicina; Na indústria; No meio ambiente; Nas guerras.

21 Fusão Nuclear Fusão nuclear é a união de núcleos pequenos formando núcleos maiores e liberando uma quantidade muito grande de energia. É razoável afirmar que é o fenômeno mais importante na natureza. Para ocorrer a fusão é preciso de uma temperatura muito elevada.

22 Fusão Nuclear

23 Fusão Term. Controlada A primeira na Terra se deu em 31 de out. de 1952, no atol de Eniwetok. É muito difícil de conseguir uma fonte de fusão continuada e controlada. Muitos países tentam buscar e viabilizar essa fonte, pois vários especialistas acreditam que o reator de fusão é a energia do futuro.

24 O Tokamak Acrônimo russo para ‘câmara magnética toroidal’ , é um aparelho para fusão termonuclear. As partículas carregadas que constituem o plasma quente ficam confinadas por um campo magnético, no interior de um toro circular.

25 Elementos mais usados como fonte de energia
Tório Fissão assistida Urânio Atualmente mais usado Actínio Altamente radioativo, com radioatividade 150 vezes maior do que o urânio

26 Vantagens Substituir outras fontes de energia

27 Vantagens Menos poluente

28 Pouco espaço para construção
Vantagens Pouco espaço para construção Usina Nuclear de Angra dos Reis

29 Menor quantidade de material
Vantagens Menor quantidade de material

30 Desvantagens

31 Desvantagens - Desenvolvimento de Armas de Destruição em massa: - Hiroshima e Nagasaki - Vazamento nuclear.

32 Funcionamento da Usina

33 Funcionamento da Usina