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RADIOATIVIDADE Atividade que certos átomos possuem de emitir radiações eletromagnéticas e partículas de seus núcleos instáveis com o objetivo de adquirir.

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1 RADIOATIVIDADE Atividade que certos átomos possuem de emitir radiações eletromagnéticas e partículas de seus núcleos instáveis com o objetivo de adquirir estabilidade.

2 ESTABILIDADE A estabilidade do átomo está ligada à relação nêutron / próton. O aumento no número de nêutrons em relação ao de prótons é necessário para impedir a autodestruição do núcleo. Ex. 85 Bi 209 Quando há mais que 83 prótons no núcleo, nenhum número de nêutrons é capaz de torná-lo estável.

3 1899: Antoine Becquerel, trabalhando com o elemento Rádio, descobre que suas radiações podiam ser desviadas por um campo eletromagnético. 1900: Rutherford e Pierre Curie descobrem as emissões alfa e beta. 1900: Ulrich Villard descobre a radiação gama.

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6 Representação Partícula alfa: 2 α 4 Partícula beta: -1 β 0 Radiação Gama: 0 γ 0 Próton: 1 p 1 Nêutron: 0 n 1

7 RAIOS X Descobertos em 1896 por Röntgen. São gerados a partir de saltos de elétrons nos níveis de energia (energia eletromagnética) Pelo fato de serem emitidos a partir da movimentação de elétrons na eletrosfera, não são considerados como radioativos.

8 Radiografia de uma mulher que tentou tirar uma abelha da garganta usando um garfo...

9 O cara brincou com arco e flecha...

10 Brincando com foguetes...

11 Olha a faca!!!

12 Lembrança que o cirurgião deixou...

13 O cachorro engoliu a estrelinha da árvore de Natal...

14 O ladrão que se deu mal...

15 Se não fosse o nariz...

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17 LEIS DA RADIOATIVIDADE 1ª lei de Soddy: Z X A 2 α 4 + Z-2 Y A-4 2ª Lei de Soddy: Z Q A -1 β 0 + Z+1 R A

18 DESINTEGRAÇÕES NATURAIS Um átomo de núcleo instável se desintegra de forma natural, transformando-se num novo átomo que também se desintegra, e assim sucessivamente, até chegar a um átomo estável (não emite radiação). Série radioativa: conjunto de átomos, relacionados entre si por sucessivas desintegrações.

19 TRANSMUTAÇÕES ARTIFICIAIS São transformações nucleares que ocorrem através do bombardeamento de uma partícula em um núcleo. Ex: 7 N α 4 8 O p 1

20 CINÉTICA DAS RADIAÇÕES Período de meia-vida ou período de semidesintegração (P) ou (t 1/2 ): É o tempo necessário para que a metade do número de átomos de uma amostra de determinado isótopo radioativo se desintegre.

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22 DATAÇÃO PELO CARBONO 14 O Carbono 14 forma-se naturalmente no ar atmosférico, reage com oxigênio, formando CO 2 radioativo. O CO 2 radioativo é absorvido pelos vegetais (fotossíntese) e pelos animais (cadeia alimentar). A quantidade de carbono 14 nos tecidos vegetais e animais vivos é constante, pois ele é absorvido e depois decai por emissão de partículas beta: 6 C β N 14

23 Quando o organismo morre, o carbono 14 deixa de ser reposto e sua quantidade no organismo começa a decrescer. Como o período de meia-vida do carbono 14 é de 5730 anos, basta determinar a quantidade de carbono 14 restante para saber a idade do fóssil.

24 ENRIQUECIMENTO DE URÂNIO 0,71% 92 U 235 (Físsil) e os restante é de 92 U 238 (não- físsil). Para separar os 2 isótopos basta combiná-los com flúor para formar hexafluoreto de urânio ( 235 UF 6 (g) e 238 UF 6 (g) ). Coloca-se a mistura em um cilindro giratório de 2 paredes, sendo a interna porosa. Como o 235 UF 6 é mais leve, ele atravessa a parede porosa primeiro e é recolhido em outro recipiente.

25 O processo é repetido várias vezes até se obter a concentração desejada de 235 U.

26 COMPARAÇÕES 1g de carvão: mantém uma lâmpada de 200W acesa por 1 minuto. 1g de Urânio: mantém um cidade de 500 mil habitantes iluminada por 1 hora.

27 FISSÃO NUCLEAR É a partição de um núcleo atômico pesado e instável provocada por um bombardeamento de nêutrons moderados, originando 2 núcleos atômicos médios, liberação de 2 ou 3 nêutrons e uma quantidade enorme de energia. 92 U n 1 56 Ba Kr n 1 + energia

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30 A concentração de urânio 235 na massa a ser bombardeada deve ser da ordem de 98%, para que a reação seja em cadeia. Massa crítica: é a menor massa de uma substância fissionável capaz de sustentar uma reação em cadeia.

31 BOMBA ATÔMICA É a aplicação bélica da fissão nuclear. A destruição que ela causa é devida à imensa quantidade de energia e radiação que é liberada na fissão.

32 Divide-se a massa crítica de Urânio ou Plutônio em diversas massas subcríticas (B). Cercam-se essas massas com TNT (A). No centro, coloca-se uma fonte de nêutrons (C). A explosão do TNT causa a formação da massa crítica, que penetra em C. A B C

33 AÇÃO DA BOMBA Na detonação, a temperatura atinge milhões de graus Celsius. Após s: emissão de grandes quantidades de raios X e UV. A luminosidade destrói as retinas e cega as pessoas que a encaram. Entre e 6s: a radiação é totalmente absorvida pelo ar e se transforma numa bola de fogo e causa queimaduras de até 3º grau.

34 Após 6s: a esfera de fogo atinge o solo, iniciando uma onda de choques que se propaga como um furacão com ventos de 200km/h a 400km/h. Após 2 min: a bola de fogo se transforma num cogumelo. As partículas radioativas espalham- se pela atmosfera.

35 1945: lançamento da 1ª bomba atômica, pelos Estados Unidos, no deserto do Novo México.

36 HIROSHIMA 6 de agosto de Bomba de Urânio 235, com potência de 21 quilotons (21000 toneladas de TNT) mortos e feridos

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38 66000 minutos de silêncio...

39 NAGASAKI 10 de agosto de Bomba de plutônio, com potência de 21 quilotons mortos e feridos.

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42 FUSÃO NUCLEAR É a junção de dois ou mais núcleos leves originando um único núcleo e a liberação de uma quantidade colossal de energia. A fusão de 1g de hidrogênio corresponde à mesma energia liberada pela explosão de 210 toneladas de TNT. 4 1 H 1 2 He β 0

43 BOMBA DE HIDROGÊNIO É uma aplicação bélica da fusão nuclear. Só usada em testes, até o momento. Seu poder de destruição é pelo menos 10 vezes maior que o da bomba atômica comum.

44 BOMBA DE NÊUTRONS Corresponde a uma mini bomba de hidrogênio (50 vezes menor). Causa pequena destruição mecânica. Prédios e monumentos são poupados. Seus efeitos incidem apenas sobre seres vivos, pois os nêutrons liberados são capturados pelos átomos do organismo, tornando seus núcleos radioativos.


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