Conversão massa-energia: um assunto nuclear 2 Zona de Fusão Nuclear E=mc

Emissões radioactivas: alfa, beta e gama Ernest Rutherford (1831-1937)

Emissões radioactivas: alfa, beta e gama Penetração das partículas

Emissões radioactivas: alfa, beta e gama Menos de 10% de c 1,67 x 10-27 Muito penetrante n 10% de c 1,65 x 10-27 +1 Penetração moderada a baixa ou p c g Menos de 90% de c 9,11 x 10-31 Moderadamente penetrante ; b+; e+; b+ -1 ; b-; e-; b- 6,65 x 10-27 +2 Pouco penetrante mas provoca danos ; a; a Exemplo Velocidade das partículas  Massa da partícula / kg Carga da partícula / e Grau de Penetração Partícula Tipo

A estabilidade nuclear e o decaimento radioactivo Existem números de protões e de neutrões que são muitas vezes chamados de números mágicos, que conferem particular estabilidade aos núcleos. Uma espécie contendo um número mágico de protões e/ou neutrões é mais estável que outra que não os tenha. Números Mágicos Nº Protões 2 8 20 28 50 82 114 164 Nº Neutrões 126 184 196

A estabilidade nuclear e o decaimento radioactivo Núcleos que possuam um número par de ambos os nucleões (protões e neutrões) são mais estáveis que aqueles que não o têm. Todos os isótopos de elementos acima do Z=83 são radioactivos, tal como os isótopos do tecnécio (Z=43) e do promécio (Z=61). Protões Neutrões A estabilidade nuclear parece ter alguma relação com a paridade de protões e/ou neutrões.

A estabilidade nuclear e o decaimento radioactivo Banda de Estabilidade

Decaimento Radioactivo A radioactividade surge da libertação de partículas por parte de um isótopo fora da banda de estabilidade e que ao converter-se num outro isótopo se aproxima da banda de estabilidade.

Decaimento Radioactivo Decaimento a Todos os isótopos com Z>83 são instáveis e radioactivos e sofrem na sua maioria decaimento a.

Decaimento Radioactivo Decaimento b- Quando um núcleo próximo da banda de estabilidade tem excesso de neutrões sofre normalmente decaimento b- . ou

Decaimento Radioactivo Decaimento b+ Quando um núcleo próximo da banda de estabilidade tem excesso de protões sofre normalmente decaimento b+. ou

Decaimento Radioactivo Série Radioactiva Os isótopos com Z>83 são normalmente instáveis e decaem até Z=82. Muitas vezes o decaimento decorre através de sequências específicas para cada isótopo alternando decaimentos alfa e beta. Essas sequências recebem o nome de séries radioactivas. Série Radioactiva do Urânio-238

Decaimento Radioactivo Decaimento g O decaimento gama ocorre após decaimentos alfa ou beta devido ao facto de o núcleo produzido ficar num estado nuclear excitado. O regresso ao estado fundamental ocorre com emissão de um raio gama.

Período de Decaimento (tempo de meia vida) Actividade A actividade (A) é o número de desintegrações da amostra por unidade de tempo. l - constante de desintegração ou constante de decaimento. A= lN N - número de núcleos radioactivos

Período de Decaimento (tempo de meia vida) Lei de Decaimento Relativamente à composição da amostra ou Relativamente à actividade da amostra

Período de Decaimento (tempo de meia vida) Quando N=1/2 N0

Reacções Nucleares Fusão Nuclear

Reacções Nucleares Fissão Nuclear

Reacções Nucleares Fissão Nuclear (reacções em cadeia) Decorrem em três passos: 1) Iniciação 2) Propagação 3) Terminação

E=mc2 DE=|Dm|.c2 Conversão massa-energia Conservação massa + energia Albert Einstein (1879-1955)