aula 9º ano radioatividade

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RADIOATIVIDADE RADIOATIVIDADE

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RADIOATIVIDADERADIOATIVIDADE

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RadioatividadeRadioatividadeHistórico:Histórico:

Em 1896, acidentalmente, Becquerel Em 1896, acidentalmente, Becquerel descobriu a radioatividade natural, ao descobriu a radioatividade natural, ao

observar que o sulfato duplo de potássio e observar que o sulfato duplo de potássio e uranila :   Kuranila :   K22(UO(UO22)(SO)(SO44))22 , conseguia , conseguia impressionar chapas fotográficas.impressionar chapas fotográficas.

Henry Becquerel Henry Becquerel

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Em 1898, Pierre e Marie Curie identificaram o Em 1898, Pierre e Marie Curie identificaram o urânio, o polônio (400 vezes mais radioativo que o urânio, o polônio (400 vezes mais radioativo que o

urânio) e depois, o rádio (900 vezes mais radioativo urânio) e depois, o rádio (900 vezes mais radioativo

que o urânio).que o urânio).

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Novas descobertas demonstraram que os Novas descobertas demonstraram que os elementos radioativos naturais emitem três tipos elementos radioativos naturais emitem três tipos de radiações:de radiações:αα, , ββe e γγ . No começo do século XX, . No começo do século XX,

Rutherford criou uma aparelhagem para estudar Rutherford criou uma aparelhagem para estudar estas radiações. As radiações eram emitidas pelo estas radiações. As radiações eram emitidas pelo

material radioativo, contido no interior de um material radioativo, contido no interior de um bloco de chumbo e submetidas a um campo bloco de chumbo e submetidas a um campo

magnético. Sua trajetória era desviadamagnético. Sua trajetória era desviada

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RadiaçãoRadiação

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A X 4 + A - 4 Y z 2 z - 2

226 Ra 4 + 222 Rn88 2 86

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Tipos de radiações:Tipos de radiações:

1-1-Emissões alfaEmissões alfa ( (22αα44) : partículas com ) : partículas com carga elétrica positiva, constituídas de 2 carga elétrica positiva, constituídas de 2 prótons e 2 nêutrons.prótons e 2 nêutrons.

Velocidade médiaVelocidade média : 20000 km/s . : 20000 km/s . Poder de penetraçãoPoder de penetração : pequeno, são : pequeno, são

detidas por pele, folha de papel ou 7 cm detidas por pele, folha de papel ou 7 cm de ar.de ar.

Poder ionizante ao arPoder ionizante ao ar : elevado, por onde : elevado, por onde passam capturam elétrons, passam capturam elétrons, transformando-se em átomos de Hélio.transformando-se em átomos de Hélio.

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    2-2-Emissões betaEmissões beta ( ( -1-1 ββ 00 )) : partículas com : partículas com carga elétrica negativa e massa desprezível carga elétrica negativa e massa desprezível

(elétrons atirados para fora do núcleo) .(elétrons atirados para fora do núcleo) . nêutron =nêutron = prótonpróton ++ elétronelétron ++

neutrinoneutrino Os prótons permanecem no núcleo e Os prótons permanecem no núcleo e

os elétrons e neutrinos são atirados os elétrons e neutrinos são atirados fora dele.fora dele.

Ou: Ou: 0 0 n n 11 = = 11 p p 11 + + -1-1 b b 00 + + neutrinoneutrino

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Velocidade médiaVelocidade média: 95% da velocidade da : 95% da velocidade da luz.luz.

Poder de penetraçãoPoder de penetração : 50 a 100 vezes mais : 50 a 100 vezes mais penetrantes que as partículas alfa. São penetrantes que as partículas alfa. São

detidas por 1 cm de alumínio (Adetidas por 1 cm de alumínio (All) ou 2 mm ) ou 2 mm de chumbo (Pb).de chumbo (Pb).

Danos os organismosDanos os organismos : maiores do que as : maiores do que as emissões alfa, podem penetrar até 2 cm do emissões alfa, podem penetrar até 2 cm do

corpo humano e causar danos sérioscorpo humano e causar danos sérios 2ª Lei da Radioatividade2ª Lei da Radioatividade (lei de Soddy-Fajans- (lei de Soddy-Fajans-Russel)Russel) :: "Quando um núcleo emite uma partícula beta (b) "Quando um núcleo emite uma partícula beta (b) , seu número atômico aumenta de uma unidade e seu , seu número atômico aumenta de uma unidade e seu

número de massa não se altera."número de massa não se altera." Z X A = -1β 0 + Z + 1 Y A

Ex: 83 Bi210 = -1 β 0 + 84 Po 210

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    3-3-Emissões gamaEmissões gama((00γγ00)) : : são ondas são ondas

eletromagnéticas, da mesma natureza da luz, eletromagnéticas, da mesma natureza da luz, semelhantes ao raio X. Sem carga elétrica nem semelhantes ao raio X. Sem carga elétrica nem

massa.massa.

VelocidadeVelocidade:: igual à da luz= 300 000 km/s. igual à da luz= 300 000 km/s.

Poder de penetraçãoPoder de penetração:: alto, são mais alto, são mais penetrantes que raios X. são detidas por 5 penetrantes que raios X. são detidas por 5

cm de chumbo (Pb)cm de chumbo (Pb)..

Danos à saúdeDanos à saúde:: máximo, pois podem máximo, pois podem atravessar o corpo humano, causando danos atravessar o corpo humano, causando danos

irreparáveis.irreparáveis.

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Raios gamaRaios gama

Os raios gama são ondas Os raios gama são ondas eletromagnéticas.eletromagnéticas.Quando um núcleo emite uma radiação Quando um núcleo emite uma radiação gama, o número atômico e o número gama, o número atômico e o número de massa não sofrem alteraçãode massa não sofrem alteraçãoNão possuem massa e são Não possuem massa e são extremamente energéticos.extremamente energéticos.Tem alto poder de ionização e são Tem alto poder de ionização e são muito penetrantes.muito penetrantes.

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Radiações x saúdeRadiações x saúde

Partículas alfaPartículas alfa – em relação ao tecido humano, – em relação ao tecido humano, sua penetração é de décimos de centímetros, sua penetração é de décimos de centímetros, não constituindo riscos para a saúde. Mas a não constituindo riscos para a saúde. Mas a ingestão ou a inalação de partículas alfa podem ingestão ou a inalação de partículas alfa podem acarretar sérios problemas à saúde.acarretar sérios problemas à saúde.

Partículas betaPartículas beta – em relação ao tecido – em relação ao tecido humano, os efeitos se limitam à pele. À humano, os efeitos se limitam à pele. À semelhança das partículas alfa, quando semelhança das partículas alfa, quando ingeridas, as partículas beta são extremamente ingeridas, as partículas beta são extremamente perigosas.perigosas.

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Raios XRaios X – Permite importantes – Permite importantes diagnósticos médicos.diagnósticos médicos.A exposição excessiva aos raios X é A exposição excessiva aos raios X é danosa aos tecidos humanos. Pode danosa aos tecidos humanos. Pode provocar lesões, manchas de pele e provocar lesões, manchas de pele e até câncer.até câncer.

Raios gamaRaios gama – São muito utilizados no – São muito utilizados no combate ao câncer, pois podem combate ao câncer, pois podem destruir células com má formação.destruir células com má formação.A interação dos raios gama com os A interação dos raios gama com os tecidos humanos pode provocar tecidos humanos pode provocar mutações celulares.mutações celulares.

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Conceito de Conceito de Radioatividade:Radioatividade:

É a capacidade que certos átomos É a capacidade que certos átomos possuem de emitir radiações possuem de emitir radiações eletromagnéticas e partículas de eletromagnéticas e partículas de seus núcleos instáveis com o objetivo seus núcleos instáveis com o objetivo de adquirir estabilidade. A emissão de adquirir estabilidade. A emissão de partículas faz com que o átomo de partículas faz com que o átomo radioativo de determinado elemento radioativo de determinado elemento químico se transforme num átomo de químico se transforme num átomo de outro elemento químico diferente outro elemento químico diferente

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Quando descobriu a Radioatividade, o homem Quando descobriu a Radioatividade, o homem passou a desvendar o núcleo do átomo e a passou a desvendar o núcleo do átomo e a

sua divisibilidade pôde ser confirmadasua divisibilidade pôde ser confirmada..

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UTILIZAR O EXEMPLO DA APOSTILA.

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TRANSMUTAÇÃO NUCLEARTRANSMUTAÇÃO NUCLEAR FISSÃO NUCLEAR:FISSÃO NUCLEAR:éé a divisão de um a divisão de um núcleo atômico núcleo atômico

pesado e instável através do seu bombardeamento com pesado e instável através do seu bombardeamento com nêutrons - obtendo dois núcleos menores, nêutrons e a nêutrons - obtendo dois núcleos menores, nêutrons e a liberação de uma quantidade enorme de energia.liberação de uma quantidade enorme de energia.

9292UU235235  +   +  00nn11   5656BaBa142142 + + 3636KrKr9191 + 3 + 3 00nn11 + + 4,6 . 109kcal4,6 . 109kcal

Os nêutrons liberados na reação, irão provocar a fissão de novos Os nêutrons liberados na reação, irão provocar a fissão de novos núcleos, liberando outros nêutrons, ocorrendo então uma reação em núcleos, liberando outros nêutrons, ocorrendo então uma reação em

cadeia:cadeia:     Essa reação é responsável pelo funcionamento de reatores Essa reação é responsável pelo funcionamento de reatores

nucleares e pela desintegração da bomba atômica.nucleares e pela desintegração da bomba atômica.

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Fusão Nuclear:Fusão Nuclear: É a junção de dois ou mais núcleos atômicos É a junção de dois ou mais núcleos atômicos

produzindo um único núcleo maior, com liberação produzindo um único núcleo maior, com liberação de grande quantidade de energia. Nas estrelas de grande quantidade de energia. Nas estrelas como o Sol, ocorre a contínua irradiação de como o Sol, ocorre a contínua irradiação de energia (luz, calor, ultravioleta, etc.)proveniente energia (luz, calor, ultravioleta, etc.)proveniente da reação de fusão nuclear:da reação de fusão nuclear:

   4 1H1   =  2He4   +   outras partículas   +   energia

(Condições de temperatura e pressão: 106 ºC  ,  104 atm)

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--Efeitos químicosEfeitos químicos : : radioisótopos têm sido usados radioisótopos têm sido usados para estabelecer mecanismos de reações nos para estabelecer mecanismos de reações nos organismos vivos, como o Corganismos vivos, como o C1414. Radioisótopos . Radioisótopos

sensibilizam filmes fotográficossensibilizam filmes fotográficos..

COLETA DE CARVÃO PARA COLETA DE CARVÃO PARA DATAÇÃO DE CARBONO 14 DATAÇÃO DE CARBONO 14

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Usos das reações Usos das reações nucleares:nucleares:

--Produção de energia elétricaProdução de energia elétrica: os reatores : os reatores nucleares produzem energia elétrica, para a nucleares produzem energia elétrica, para a humanidade, que cada vez depende mais dela. humanidade, que cada vez depende mais dela. Baterias nucleares são também utilizadas para Baterias nucleares são também utilizadas para

propulsão de navios e submarinospropulsão de navios e submarinos

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FAMÍLIAS RADIOATIVAS NATURAIS

 SÉRIE DO URÂNIO

 SÉRIE DO ACTÍNIO

 SÉRIE DO TÓRIO

 Urânio-238

4,5.109 de anos  

Tório-23424,1 dias

 

Protactínio-2341,14 minutos

 

Urânio-2342,7.105 anos

 

Tório-2308,3.104 anos

 

Rádio-2261 590 anos

 

Radônio-222 3,825 dias

 

***

 ..

   

Polônio-210140 dias

 

Chumbo-206estável

 Urânio-235

7,13.108de anos  

Tório-23124,6 horas

 

Protactínio-23132 000 anos

 

Actínio-227 18,9 anos 21,2 anos

 

Frâncio-223 Tório-22721 minutos 18,9 dias

 

Rádio-22311,4 dias

 

Radônio-2193,9 segundos

 

***

   

Polônio-2110,005 segundos

 

Chumbo-207estável

 Tório-232

1,39.1010 de anos  

Rádio-2285,7 anos

 

Actínio-2286,13 horas

 

Tório-2281,9 anos

 

Rádio-2243,6 dias

 Radônio-22054,5 segundos

 

***

  

Polônio-2120,0000003 segundos

      

Chumbo-208 estável

 

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FIMFIM