Radioatividade e Energia Nuclear. Breve Histórico Em 1895, Wilhem Röntgen descobriu os raios X,...

Post on 18-Apr-2015

113 views 3 download

Transcript of Radioatividade e Energia Nuclear. Breve Histórico Em 1895, Wilhem Röntgen descobriu os raios X,...

RadioatividadeRadioatividade eeEnergia NuclearEnergia Nuclear

Breve HistóricoBreve Histórico

Em 1895, Wilhem Röntgen descobriu os raios X, que eram úteis mas misteriosos.

Breve HistóricoBreve Histórico

A descoberta da radioatividade ocorreu, casualmente, por Henri Becquerel, em 1896, ao estudar as impressões feitas em papel fotográfico por sais de urânio, quando eram expostos à luz solar.

Breve HistóricoBreve Histórico

Os estudos do casal Pierre e Marie Curie, após a descoberta de Becquerel, levaram à descoberta do polônio e do rádio, sendo este muito mais ativo que o urânio.

Breve HistóricoBreve Histórico

Entre 1898 e 1900, Ernst Rutherford e Paul Villard descobriram que a emissão radioativa pode ser de 3 tipos.

O Átomo e seu NúcleoO Átomo e seu Núcleo

                                                                                        

Os QOs Quarksuarks

                                                                                        

Interações Fundamentais da MatériaInterações Fundamentais da Matéria

                                                                                        

Forças :

•Gravitacional

•Eletromagnética

•Nuclear fraca

•Nuclear forte

Aceleradores de PartículasAceleradores de Partículas

CERN , em Genebra (Suíça)

O anel externo tem um diâmetro de 6 km

Aceleradores de PartículasAceleradores de Partículas

FERMILAB, em Chicago(EUA)

O anel externo tem um diâmetro de

6,3 km

Aceleradores : como funcionamAceleradores : como funcionam

                                                                                        

DetectoresDetectores

                                                                                        

A Descoberta do Quark Top(1995)A Descoberta do Quark Top(1995)

                                                                                        

O que é Radioatividade ?O que é Radioatividade ?

É o fenômeno em que um núcleo instável emite espontaneamente entidades (partículas, ondas), transformando-se em outro núcleo mais estável.

Outros ConceitosOutros Conceitos

A reação nuclear é denominada decomposição radioativa ou decaimento.

As entidades emitidas pelo núcleo são denominadas de radiações.

CaracterísticasCaracterísticas

O fenômeno da radioatividade é exclusivamente nuclear.

Ele não é afetado por nenhum fator, físico ou químico.

Tipos de RadiaçãoTipos de Radiação

A Radiação AlfaA Radiação Alfa

2 prótons

+

2 nêutrons

A Radiação BetaA Radiação Beta

1 elétron

A Radiação BetaA Radiação Beta

Hipótese de Fermi

A Radiação GamaA Radiação Gama

radiação eletromagnética

ESPECTRO

E L E T ROMAGN E T I CO

Poder de PenetraçãoPoder de Penetração

Poder de IonizaçãoPoder de Ionização

Radiações : resumoRadiações : resumo

Leis da RadioatividadeLeis da Radioatividade

1a Lei (Soddy)

2a Lei (Soddy, Fajans e Russel)

Medindo a RadioatividadeMedindo a Radioatividade

Contador de Geiger-Müller

A radiação entra no tubo e produz ionização das moléculas gasosas, gerando uma corrente elétrica, cuja intensidade é registrada.

Medindo a RadioatividadeMedindo a Radioatividade

Contador de Geiger-Müller

A Radioatividade do CotidianoA Radioatividade do Cotidiano

            

Alimentos: 25 mrem(*) por ano

(*) mrem = 1/1000 remrem é uma unidade de dose de radiação ionizante que produz o mesmo efeito biológico de uma unidade de dose de raios-X

A Radioatividade do CotidianoA Radioatividade do Cotidiano

            

Radiografia dentária: 20 mrem cada

                                 

Energia solar: 11 mrem por ano

A Radioatividade do CotidianoA Radioatividade do Cotidiano

                                 

Área num raio de 1 km de uma usina nuclear: 5 mrem por ano

                      

Meia-vidaMeia-vida

                                                        

Tempo necessário para que a atividade radioativa de uma amostra seja reduzida à metade da atividade inicial.

Meia-vidaMeia-vida

                                                        

Tempo necessário para que a atividade radioativa de uma amostra seja reduzida à metade da atividade inicial.

Fissão NuclearFissão Nuclear

                                                        

Fissão Nuclear: a Reação em CadeiaFissão Nuclear: a Reação em Cadeia

                                                        

                                                                         

Fissão NuclearFissão Nuclear

n + 235U 141Ba + 92Kr + 3(4) n + ~200 MeV

Energia LiberadaEnergia Liberada

A fissão completa de 1kg de 235U libera aproximadamente 8 x 1013 joules, suficiente para ferver 270 milhões de litros de água.

O Lado BomO Lado Bom

Controle da Fissão nos ReatoresControle da Fissão nos Reatores

A reação acontece dentro de varetas que compõem o elemento combustível. Dentro dele há também barras de controle - feitas de material que absorve nêutrons, controlando o processo.Quando as barras "entram totalmente" no elemento combustível, o reator pára; quando saem, ele é ativado.

A Usina de Angra IA Usina de Angra I

O Lado RuimO Lado Ruim

Em Chernobyl, em 1986, reator explodiu durante operação de manutenção dos equipamentos da usina.

O Lado RuimO Lado Ruim

Bomba A- 1945

Fusão NuclearFusão Nuclear

Fusão NuclearFusão Nuclear

Energia LiberadaEnergia Liberada

A fusão completa de 1 kg de deutério na reação

2H + 2H 3H + n

libera aproximadamente 1014 joules.

O Lado BomO Lado Bom

O Sol é um grande reator de fusão nuclear

O Lado RuimO Lado Ruim

Bomba H - 1952

Irradiação e ContaminaçãoIrradiação e Contaminação

Irradiação é a exposição de um objeto ou um corpo à radiação, o que pode ocorrer à distância, sem necessidade de contato.

Irradiar não significa contaminar.

Irradiação e ContaminaçãoIrradiação e Contaminação

Contaminação, radioativa ou não, caracteriza-se pela presença indesejável de um material em local onde não deveria estar.No caso de materiais radioativos, a contaminação gera irradiações. Para descontaminar um local, retira-se o material contaminante.

IRRADIAÇÃO NÃO CONTAMINA, MAS CONTAMINAÇÃO IRRADIA.

Por que a radiação provoca danos Por que a radiação provoca danos biológicos?biológicos?

Quando exposta à radiação a molécula de água, presente no

líquido puro ou fazendo parte dos

tecidos vivos, absorve energia e

forma radicais livres.

Aplicações da RadioatividadeAplicações da Radioatividade

Alimentos Irradiados

Aplicações da RadioatividadeAplicações da Radioatividade

Radioterapia

Aplicações da RadioatividadeAplicações da Radioatividade

Um Grande ProblemaUm Grande Problema

O LIXO ATÔMICO

Séries Radioativas NaturaisSéries Radioativas Naturais