Radioatividade e Energia Nuclear Disciplina: Química Geral Prof. Jorge Luiz. ARI DE SÁ.
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RadioatividadeRadioatividade eeEnergia NuclearEnergia NuclearDisciplina: Química GeralDisciplina: Química GeralProf. Jorge Luiz.Prof. Jorge Luiz.
ARI DE SÁ
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, Ernest Rutherford e Paul Villard descobriram um terceiro tipo emissão radioativa: Beta:
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)
226 Ra 4 + 222 Rn88 2 86
2a Lei (Soddy, Fajans e Russel)
1n 1p + 0 e + 0p0 +1 -1 0
Beta Antineutrino
234 Th 234 Pa + 0
90 91 -1
Tório Protactínio Beta
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