Radioatividade Quimica Nova

7/22/2019 Radioatividade Quimica Nova

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Quim. Nova,Vol. 30, No. 1, 83-91, 2007

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*e-mail: [email protected]

MARCOS DA HISTRIA DA RADIOATIVIDADE E TENDNCIAS ATUAIS

Allan Moreira Xavier, Andr Gomes de Lima, Camila Rosa Moraes Vigna, Fabola Manhas Verbi, Gisele GonalvesBortoleto, Karen Goraieb, Carol Hollingworth Collins e Maria Izabel Maretti Silveira Bueno*Departamento de Qumica Analtica, Instituto de Qumica, Universidade Estadual de Campinas, CP 6154, 13084-971 Campinas - SP, Brasil

Recebido em 18/5/05; aceito em 14/2/06; publicado na web em 30/8/06

LANDMARKS IN THE HISTORY OF RADIOACTIVITY AND CURRENT TENDENCIES. The first days of radioactivity, thediscoveries of X-rays, radioactivity, of - and - particles and - radiation, of new radioactive elements, of artificial radioactivity, theneutron and positron and nuclear fission are reviewed as well as several adverse historical marks, such as the Manhattan project andsome nuclear and radiological accidents. Nuclear energy generation in Brazil and the world, as an alternative to minimize environmentalproblems, is discussed, as are the medicinal, industrial and food applications of ionizing radiation. The text leads the reader toreflect on the subject and to consider its various aspects with scientific and technological maturity.

Keywords: the history oh radioactivity; nuclear accidents; beneficial uses of radioactivity.

AS DESCOBERTAS

A descoberta dos raios-X

Na noite de 8 de novembro de 1895, o fsico alemo Wilhelm C.Rntgen trabalhava em uma sala totalmente escura, utilizando umavlvula com a qual estudava a condutividade dos gases. A certadistncia da vlvula, havia uma folha de papel tratada complatinocianeto de brio usada como tela. Rntgen viu com espantoa tela brilhar, emitindo luz1. Achou que esta luz no poderia serproveniente da vlvula, pois a mesma estava coberta por uma car-tolina negra e nada (luz ou raio catdico) poderia ter vindo dela.Surpreso, fez vrias investigaes. Virou a tela, expondo o ladosem o revestimento de platinocianeto de brio, e esta continuava abrilhar. Colocou diversos objetos entre a vlvula e a tela e viu quetodos pareciam transparentes, mas no demorou a ter uma surpresamaior, quando sua mo escorregou em frente vlvula e viu seusossos na tela. Registrou em chapas fotogrficas suas observaes es ento teve certeza de que estava diante de algo novo. Em 28 dedezembro de 1895, Rntgen entregou Sociedade Fsico-Mdicade Wurzburg, Alemanha, um relatrio preliminar de sua descober-ta, descrevendo as pesquisas que fizera nas sete semanas anterio-res: os objetos tornavam-se transparentes diante dos novos raiosque, por serem desconhecidos, chamou-os de raios-X 2. Em 1901,Rntgen foi laureado com o primeiro Prmio Nobel da Fsica. Mais

recentemente, seu nome foi dado ao novo elemento 111.

A descoberta da radioatividade: as partculas e e os raios

Antoine H. Becquerel, membro de uma famlia de quatro gera-es de fsicos de renome, tinha grande interesse pelas reas defosforescncia e fluorescncia moleculares. A descoberta de Rntgeno levou a fazer observaes para verificar se substncias fosforescentesou fluorescentes emitiam raios-X. Seus primeiros resultados foramnegativos3. Com experimentos adicionais utilizando urnio, Becquerelchegou concluso de que a radiao penetrante era originria doprprio elemento e no tinha relao com o fenmeno da fluorescn-cia4. Esta radiao, que inicialmente ficou conhecida como raios de

Becquerel, foi chamada de radioatividade pela polonesa Marie S.Curie, em 18985,6, e logo passou a ser investigada por importantesnomes da poca, tais como J. J. Thomson, e tambm por vrios cien-tistas em comeo de carreira.

Dessa forma, em 1900, pouco tempo aps as descobertas deBecquerel, o fsico neozelands Ernest Rutherford e o fsico francsPierre Curie identificaram, de forma independente e quase simulta-neamente, dois tipos distintos de emisses oriundas dos elementosradioativos. Essas radiaes foram denominadas de partculas alfa() e beta (). No mesmo ano, o fsico francs Paul U. Villard iden-tificou outra espcie de radiao eletromagntica, que tambm eraemitida por esses elementos, que denominou radiao gama () 6.

Em 1903, Rutherford props a existncia do ncleo atmico everificou-se posteriormente que a radioatividade, com suas emisses, e , era um fenmeno que ocorria com os ncleos instveis dealguns elementos qumicos. Este fenmeno ficou conhecido comodecaimento radioativo, onde os tomos do elemento original erameventualmente transformados em novos elementos7. Tambm foi des-coberto que a velocidade do decaimento por unidade de massa fixapara qualquer radioelemento especfico, no dependendo de sua com-posio qumica ou de seu estado fsico; porm, varia drasticamentede um radioelemento para outro. O decaimento poderia ser expressoem termos de meia-vidas, que o tempo que leva para a atividade deum radioelemento decair metade do seu valor original.

Em 1913, os fsicos F. Soddy, A. Russell e K. Fajans, em traba-

lhos independentes, elaboraram uma generalizao sobre as emis-ses e , que ficou conhecida como Lei do Deslocamento: Quan-do uma partcula alfa for emitida, o novo tomo ser deslocado duascasas esquerda na Tabela Peridica. E quando for emitida umapartcula beta, o novo tomo estar deslocado uma casa direita naTabela Peridica7. Os radioelementos que cassem na mesma posi-o da tabela peridica seriam quimicamente idnticos. Soddy pro-ps, para os elementos deste ltimo caso, o nome de istopos1,8.

As descobertas de novos elementos radioativos6,9

Em 1895, a polonesa Marya Sklodowska, que j adotara o nomefrancs Marie, casou-se com Pierre Curie. Aparecia assim, para omundo cientfico, o casal Curie, dois dos pesquisadores mais not-veis de todos os tempos. procura de um tema para sua tese de


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doutorado, Marie interessou-se profundamente pelos trabalhos dofsico Antoine H. Becquerel. Marie e Pierre Curie comearam en-to a pesquisar de onde eram provenientes as radiaes observadaspor Becquerel no minrio de urnio. Para isso, instalaram, em umlugar mido da Escola de Fsica e Qumica em Paris, alguns instru-mentos de deteco, incluindo alguns construdos por Pierre e seuirmo, Jacques. Usando um eletroscpio e, mais tarde, o seu novopiezoeletrmetro, o casal Curie conseguiu medir tais radiaes, afir-

mando que eram uma propriedade intrnseca do elemento urnio.Sua intensidade era proporcional quantidade de urnio presentena substncia, no dependendo da combinao qumica, da fase deagregao, nem das condies exteriores.

O casal Curie descobriu ainda que o urnio no era o nicoelemento que apresentava essa propriedade. Os sais de trio emiti-am radiaes semelhantes.

Como resultado de todo esse longo trabalho, iniciado pelo fsi-co alemo Rntgen, que teve prosseguimento com os trabalhos deBecquerel e de Pierre e Marie Curie, nasceu o estudo do fenmenoda radioatividade. Por suas descobertas, Becquerel, Pierre e MarieCurie foram laureados com o prmio Nobel de Fsica em 1903.

Pierre e Marie Curie foram ainda mais longe: em uma comuni-

cao Academia de Cincias, em 12 de abril de 1898, anuncia-ram que apechblenda um minrio contendo xido de urnio - erabem mais radioativa que o urnio metlico isolado. Isso significa-va que o minrio continha, alm do urnio, outro elemento radioa-tivo. Conseguiram do governo austraco uma tonelada depechblenda, proveniente das minas de Joachimstal e, em julho de1898, anunciaram que haviam conseguido isolar da pechblendaummetal que, na tabela peridica, seria vizinho do bismuto. Em ho-menagem ptria de Marie, este novo elemento foi chamado depolnio. No final do mesmo ano, anunciaram a descoberta de outroelemento radioativo isolado da pechblenda o rdio.

Marie Curie passou mais quatro anos trabalhando com apechblenda, at conseguir isolar uma quantidade significativa derdio, determinar a massa atmica (226) e algumas de suas propri-

edades, como o fato de ser 1,4 milhes de vezes mais radioativoque o urnio. Em 1911, recebeu seu segundo Nobel, agora de Qu-mica, por essas ltimas descobertas.

Pierre Curie morreu, tragicamente, em 1906, aps ter sido atro-pelado. Marie Curie morreu de leucemia com 67 anos, em 4 dejulho de 1934, provavelmente vtima das radiaes a que ficaraexposta durante grande parte de sua vida.

A descoberta da radioatividade artificial

Em janeiro de 1934, o casal Irne Curie e Frdric Joliot, filha egenro de Marie Curie, respectivamente, descobriram a radioativida-de artificial. Atravs do bombardeamento de uma folha de alumnio-

27 com partculas , observaram a criao de um novo istopo radi-oativo, ou radioistopo, o fsforo-30. Este experimento mostrou serpossvel fabricar radioistopos que no existiam na natureza, atravsdo bombardeamento de um ncleo estvel. Por esta descoberta, fo-ram laureados em 1935 com o prmio Nobel de Qumica9,10.

A descoberta do nutron

Nos anos 20, Rutherford, na Inglaterra, W. D. Harkins, nos EUA, eOrme Masson, na Austrlia, propuseram, de forma independente, apossvel existncia de uma outra partcula, sem carga, que chamaramde nutron, que resultaria da combinao de um eltron (negativo) eum prton (positivo). Somente em 1932, James Chadwick, na Inglater-ra, comprovou a existncia do nutron, aps irradiao de uma folha de

berlio com partculas , oriundas do decaimento do polnio11,12.

A descoberta do psitron

Prevista teoricamente por P. A. M. Dirac em 1928, foi comprova-da a existncia do eltron positivo por C. D. Anderson em 1932,em estudos das interaes dos raios csmicos em uma cmara denuvens (cloud chamber), que tambm sugeriu o nome psitronpara esta nova entidade. O psitron, similar s partculas e , encontrado nas desintegraes de radionucldeos artificiais12.

A descoberta da fisso nuclear

Por volta de 1934, o fsico italiano Enrico Fermi notou que obombardeamento do ncleo de certos tomos com nutrons develocidade moderada fazia com que o ncleo capturasse o nu-tron. Isso levou Fermi a concluir que o bombardeamento do ur-nio (Z=92) com nutrons moderados deveria produzir elementostransurnicos (Z>92), at ento desconhecidos. Ele e sua equipefizeram algumas experincias nesse sentido, sem isolar nenhumelemento novo13.

Realizando experincias similares, os qumicos Otto Hahn e FritzStassmann, em 1938, detectaram a presena de brio (Z=56), aps o

bombardeamento do urnio com nutrons moderados. A explicaopara o fato foi dada por uma cientista da equipe, a fsica austracaLise Meitner, e por seu sobrinho, o fsico Otto R. Frisch: O ncleodo tomo de urnio instvel e, ao ser bombardeado com nutronsmoderados, rompe-se praticamente ao meio, originando dois ncleosde massa mdia e liberando 2 ou 3 nutrons, alm de mais energia.A esse fenmeno foi dado o nome de fisso nuclear14.

Durante muitos anos, Meitner foi indicada para o prmio Nobel,mas nunca recebeu essa homenagem. Mas, em 1998, a IUPAC con-firmou o nome Meitnrio para o elemento 109. Alguns consideramessa homenagem maior e mais justa que um Nobel7.

OUTROS MARCOS NA HISTRIA DA RADIOATIVIDADE

O projeto Manhattan15-17

O desenvolvimento da indstria nuclear comeou com a SegundaGuerra Mundial. Em uma carta ao presidente Franklin Rooseveltenviada em agosto de 1939, o fsico Albert Einstein, ganhador doPrmio Nobel de fsica em 1921, afirmava que os EUA deveriampriorizar o desenvolvimento de uma bomba baseada em energia nu-clear, antes que os alemes a fizessem, pois j estavam tentando pu-rificar o 235U. Dessa forma, em outubro de 1939, Roosevelt autorizouo governo a custear a pesquisa atmica atravs da AdvisoryCommittee on Uranium, presidida por Lyman Briggs. Em fevereirode 1940, esta comisso concedeu a Enrico Fermi e Leo Szilard umcontrato para iniciar a construo de uma pilha nuclear (um tipo de

reator nuclear subcrtico), na Universidade de Columbia.Na Universidade de Chicago, Arthur Compton observava o pro-gresso da pesquisa com grande interesse, pois tinha por objetivoestabelecer um laboratrio de pesquisa em fsica atmica naquelauniversidade. Usando seus contatos com importantes cientistas,Compton assegurou a participao da Universidade de Chicago naspesquisas pioneiras sobre energia nuclear.

Compton tambm estava determinado a concentrar os estudosde reao em cadeia em um nico lugar. Assim, Fermi e Szilard,junto com Eugene Wigner, Glenn Seaborg e vrios outros pesquisa-dores juntaram-se na Universidade de Chicago, para comprovar aviabilidade da reao nuclear auto-sustentvel. Para isto, empilharamblocos de grafite intercalados com barras de urnio natural metli-co, purificado, em uma velha quadra de squash, em baixo do es-

tdio Stagg Field da Universidade de Chicago. Dessa forma, em


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dezembro de 1942, surgia o primeiro reator nuclear auto-sustent-vel, chamado de Chicago Pile 1 (CP-1).

Nesse mesmo ano, surgia o Projeto Manhattan, que tinha porobjetivo desenvolver e construir armas nucleares. Tal projeto foiassim chamado por estar ligado ao Distrito de Engenharia deManhattan, do Exrcito dos EUA, e porque boa parte da pesquisainicial foi realizada neste distrito da cidade de Nova York.

O sucesso no tardou e, no dia 16 de julho de 1945, no estado

do NovoMxico nos EUA, a primeira bomba atmica da histria,conhecida como Gadget, foi detonada. J. R. Oppenheimer foi oresponsvel por convidar um grupo de cientistas americanos, juntocom alguns refugiados europeus, para Los Alamos, e dirigir o proje-to. Esta bomba era composta de duas pequenas bolas de plutnio,recobertas por nquel e em cujo centro estava um ncleo de berlioe urnio. A exploso experimental, chamada Trinity, foi produzi-da pela unio das duas bolas por explosivos convencionais(imploso) e aconteceu no meio do deserto do Novo Mxico, acerca de 100 km da cidade de Alamogordo, regio habitada apenaspor formigas, aranhas, cobras e escorpies.

Hiroshima e Nagasaki15,18,19

Na manh de 6 de agosto de 1945, em Hiroshima, Japo, umavio americano B-29, chamado Enola Gay, soltou uma bombaatmica denominada Little Boy, que detonou 580 m acima docentro da cidade. Little Boy, assim chamada em aluso a FranklinRoosevelt, tinha 3,2 m de comprimento, 74 cm de dimetro, pesava4,3 t e tinha uma potncia equivalente a 12,5 milt de TNT, providode uma bala de 2,26 kg de 235U, disparada em um alvo de 7,71 kg de235U. Quando as duas peas se encontram, ocorre uma reao emcadeia. Como resultado do ataque, pela liberao intensa de calor eocorrncia de incndios, a cidade de Hiroshima foi destruda e 90mil pessoas morreram naquele mesmo dia.

Trs dias aps destruir Hiroshima, outro avio B-29 atacou a ci-dade de Nagasaki. A bomba utilizada, chamada de Fat Man em

aluso a Winston Churchill, consistia de dois hemisfrios de plutniounidos por explosivos convencionais, tinha 3,25 m de comprimento e1,52 m de dimetro, pesava 4,5 t e tinha uma potncia equivalente a22 mil t de TNT. O ataque resultou em mortes imediatas de 40 milpessoas. As conseqncias no foram maiore porque o terreno mon-tanhoso protegeu o centro da cidade. Os estragos materiais forammenos arrebatadores que em Hiroshima, mas, 12 h depois, era vis-vel o fogo em Nagasaki, a mais de 320 km de distncia. Nagasaki, naverdade, era o objetivo secundrio; foi atingida porque as condiesmeteorolgicas de Kokura, o alvo principal, impediriam que os efei-tos destrutivos da bomba fossem verificados.

At o final de 1945, 145 mil pessoas tinham morrido emHiroshima e 75 mil em Nagasaki. Milhares de pessoas sofreram

ferimentos srios. Devido aos efeitos da radiao, vrias mortesocorreram nos anos seguintes, e causaram tambm nascimentos debebs com m formao gentica.

A maioria das vtimas afetadas pelas bombas atmicas deHiroshima e Nagasaki era civil, sendo que aquelas que estavammais prximas do epicentro das exploses foram incineradas, en-quanto que as mais distantes receberam a radiao em altas doses,o que provocou mortes dolorosas. Mesmo hoje, mais de seis dca-das aps o ataque com bombas nucleares, os sobreviventes aindasofrem com as lembranas dos ataques.

Assim como as pessoas e as estruturas fsicas das duas cidadessofreram conseqncias graves com a radiao das bombas atmi-cas, o meio ambiente tambm foi inteiramente afetado.

A ao americana foi considerada por alguns como uma demons-

trao desnecessria de crueldade contra a populao civil japonesa.

O governo dos Estados Unidos justificou-se, alegando que essa era aforma mais rpida de encerrar, de uma vez por todas, a SegundaGuerra Mundial. Mesmo aps seis dcadas, este debate continua.

O acidente de Windscale

Em 1957, fogo em um reator moderado por grafite e resfriadopor gs carbnico permitiu a liberao de mais de 700 terabequeris

(700 x 1012 Bq) de radionucldeos, principalmente 131I e 137Cs. Porum perodo, a venda de leite oriundo dos rebanhos locais foi proibi-da. Felizmente, devido ao decaimento natural da radiao deposita-da, a terra hoje no apresenta contaminao detectvel1.

O acidente de Three Mile Island

Em maro de 1979, a usina nuclear americana de Three MileIsland, na Pensilvnia, foi local de um acidente nuclear causado porfalha de equipamento e erro operacional em avaliar as condies doreator. A falha de equipamento causou uma perda gradual de gua deresfriamento no ncleo do reator, o que resultou em fuso parcial dasvaretas do elemento-combustvel, com liberao de material radioa-

tivo no interior do edifcio, inclusive gases, principalmente Xe, Kr etraos de iodo, tambmliberados atmosfera. Nenhuma radioativi-dade foi encontrada depositada no solo. Embora no tenham sidoregistradas doenas ou mortes devido a este acidente, gerou grandepreocupao em relao segurana das usinas nucleares de potn-cia por parte do pblico norte-americano. Como resultado, nenhumnovo reator de potncia foi instalado nos EUA desde este perodo 20.

O acidente nuclear de Chernobyl

Em 26 de abril de 1986, ocorreu o mais grave acidente nuclearda histria, em Chernobyl, na atual Ucrnia. A exploso de um dosquatro reatores da usina nuclear sovitica de Chernobyl, localizadaa 129 km ao norte de Kiev, lanou na atmosfera uma nuvem radio-

ativa de 3,7x1018Bq, desencadeada por uma reao em cadeia forade controle. A fora da exploso liberou uma nuvem radioativa queatingiu a parte oeste da antiga Unio Sovitica, hoje os pases deBelarus, Ucrnia e Rssia, e todo o norte e centro da Europa21,22.

Trs dias aps a exploso, nenhum comunicado ainda havia sidofeito pelo governo sovitico a respeito do acidente nuclear emChernobyl. As autoridades soviticas s assumiram o ocorrido apso governo da Sucia ter detectado altos nveis de radiao no sul deseu pas, correlacionando com a direo do vento, e ter anunciadoque um grave acidente havia ocorrido em algum lugar da UnioSovitica. Um satlite americano varreu a regio da Ucrnia, en-contrando uma usina com o teto destrudo e o reator ainda em cha-mas, com fumaa vertendo do interior. Mas, Mikhail Gorbchov,

ento presidente, demorou 18 dias para comentar o acidente, s ofazendo em 14 de maio22. O total oficial de mortos diretamente re-lacionado ao acidente no reator foi de 31 pessoas, devido partici-pao direta no combate aos incndios da unidade. Outros 237 tra-balhadores foram hospitalizados com sintomas da exposio aosaltos nveis da radiao ao redor do reator. Muitas destas vtimasapresentaram queimaduras e outros tipos de leses21.

Mais de 40 radionucldeos diferentes escaparam do reator emconseqncia do incndio nos primeiros 10 dias aps o acidente,entre eles elementos e compostos altamente volteis, como iodo (I-131), sais de csio (Cs -137) e estrncio (Sr-90). Csio radioativo,com meia-vida de 30 anos, foi o istopo disperso mais perigoso,tendo contaminado uma regio entre 125.000 e 146.000 km222.

Baseado em dados oficiais, estima-se que 8.400.000 pessoas em

Belarus, Ucrnia e Rssia foram expostas radiao. Aproximada-


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mente 155.000 km2do territrio desses trs pases foram contamina-dos, o que equivale a quase metade do territrio total da Itlia22. NaUcrnia, 35.000 km2 de florestas foram contaminadas, 40% do total23.

Com a ajuda de helicpteros, comeou-se a jogar sobre o reatortoneladas de uma mistura de areia, argila, dolomita (bicarbonato declcio e magnsio), boro e chumbo. Aps a extino das chamas, aunidade 4 do reator foi selada com ao e concreto, atravs da constru-o de paredes externas e de um teto, sob a forma de uma tampa.

Apesar disso, essa estrutura no resistente e atualmente h planospara sua reconstruo. Aproximadamente 200.000 pessoas(liquidators) de todas as partes da antiga URSS se envolveram notrabalho de cobertura e limpeza do local da exploso, recebendo altasdoses de radiao. Em abril de 2002, a Comisso de Segurana Radi-oativa do governo ucraniano informou que os nveis de radioativida-de em Chernobyl estavam aumentando. O sarcfago de concreto emque mantido o que resta do combustvel nuclear da usina estava,inclusive, tendo aumento em sua temperatura24.

Aps 36 h do acidente, toda a populao de Pripyat, cidade ondemoravam os trabalhadores do complexo de reatores, comeou a serevacuada, alcanando um raio de 10 km da planta da usina. Em 4 demaio, foi feito um cerco em um raio de 30 km (2.800 km2) ao redor de

Chernobyl, conhecido como zona de excluso, o que elevou o nmerode evacuados para 116.000. Nos anos seguintes ao acidente, a zonade excluso foi modificada e estendida para 4300 km224.

Alm das mortes diretamente ligadas ao acidente, verifica-se umaumento comprovado e contnuo no nmero de casos de cncer, prin-cipalmente de tireide, especialmente nas pessoas que eram crianasou jovens na poca do acidente. Parte deste problema foi relacionado falha do governo da Unio Sovitica em no admitir a ocorrncia doacidente em tempo hbil, impedindo assim a distribuio de compri-midos de iodeto de potssio, que a melhor maneira de se evitar apresena de iodo radioativo na tireide. Tais comprimidos foram dis-tribudos na Polnia e outros pases da Europa, fazendo com quenesses lugares, o nmero de casos de cncer relacionados ao acidentede Chernobyl tenha sido desprezvel.

Outra conseqncia, ainda presente, a distribuio da radioa-tividade pelo efeito das chuvas e inundaes da primavera, quandoa neve derrete. O material radioativo ainda presente no solo dazona de excluso pode se espalhar ainda mais, atravs da erosopelo vento, incndios na floresta e transporte pelos rios23.

As lies que puderam ser aprendidas com o acidente foram nu-merosas e em vrias reas, incluindo a segurana do reator e admi-nistrao em caso de acidentes severos, critrios de interveno, pro-cedimentos de emergncia, comunicao, tratamento mdico das pes-soas irradiadas, mtodos de monitoramento, processos radioecolgicos,superviso da regio e da agricultura, informao pblica, etc25.

De qualquer forma, a lio mais importante foi a de que prova-velmente um acidente nuclear grave teria implicaes no s in

locoou em pases vizinhos, mas suas conseqncias poderiam afe-tar, direta ou indiretamente, muitos pases, a grandes distncias dolocal do acidente. Por isso, foi estabelecido um esforo extraordi-nrio para expandir e reforar a cooperao internacional em di-versas reas, tais como a comunicao, harmonizao dos critriosde administrao de emergncia, informao, coordenao de aesprotetoras e mecanismos internacionais de cooperao25.

Muitos pases foram induzidos a estabelecer planos de emer-gncia, nas reas cientficas e tcnicas, junto a novas pesquisas comrelao segurana nuclear, especialmente no gerenciamento deacidentes nucleares srios. Este novo clima levou expanso dosconhecimentos sobre os efeitos prejudiciais da radiao e seus tra-tamentos mdicos, alm de revitalizar a pesquisa radioecolgica eprogramas de monitoramento ambiental. Foram alcanados melho-

ramentos substanciais na definio dos critrios e mtodos para in-

formar o pblico, um aspecto cuja importncia foi particularmenteevidenciada durante o acidente e seus resultados25.

Outra lio, de importncia poltica, diz respeito reclamaodas terras contaminadas. A contaminao, particularmente em meiosflorestais, tende a alcanar uma estabilidade ecolgica. Inicialmente,pensou-se que os nveis de radiao declinariam devido a processosde remoo natural, porm, isto no provou ser a regra. Pelo fato dapersistncia de contaminao, a importncia do envolvimento da par-

te interessada no desenvolvimento de projetos relacionados vidaem territrios contaminados foi destacada, sendo que as pessoas maisafetadas devem ser diretamente envolvidas nas decises, para que asmesmas sejam aceitveis no convvio com a contaminao25.

De qualquer modo, a comunidade internacional demonstrou umanotvel capacidade de aprender e estimar as lies extradas desteevento, de modo que estar mais bem preparada para lidar comdesafios futuros desta natureza, de uma forma mais flexvel25.

O acidente radioativo de Goinia6,26

Em 13 de setembro de 1987, uma cpsula de csio-137, abandona-da h 2 anos nos escombros do antigo Instituto Goiano de Radiologia

(IGR) desativado depois de sofrer uma ao de despejo foi removi-da por dois sucateiros, violada e vendida como ferro-velho. Entre aretirada da cpsula da clnica em runas e a descoberta do fato pelasautoridades, dezenas de moradores de Goinia conviveram com ummaterial radioativo cuja periculosidade era desconhecida. Atrados pelaintensa luminescncia azul do sal do csio-137, adultos e crianas omanipularam e distriburam entre parentes e amigos. Os primeiros sin-tomas da contaminao (nuseas, vmitos, tonturas e diarria) apare-ceram algumas horas aps o contato com o material. O saldo dessaexperincia foi a morte de 4 pessoas, a amputao do brao de outra ea contaminao, em maior ou menor grau, de mais de 200 pessoas. Umcomplexo encadeamento de fatos resultou na contaminao de trs de-psitos de ferro-velho, e diversas residncias e locais pblicos. As pes-soas contaminadas procuraram farmcias e hospitais, sendo posterior-

mente medicadas como vtimas de alguma doena infecto-contagiosa.Somente em 29 de setembro, aqueles sinais foram identificados

como caractersticos da sndrome da radiao. Alguns pacientes jtinham sido recebidos pelo Hospital de Doenas Tropicais de Goinia(HDT) e um dos mdicos consultou a Secretaria de Sade de Gois,cabendo ao fsico Walter M. Ferreira, que ali trabalhava, dar o alar-me. Ferreira obteve da agncia local da NUCLEBRS um cintilmetroe foi at a sede da Vigilncia Sanitria, onde uma pea da cpsulatinha sido posta sobre uma cadeira; o medidor confirmou a hiptese,ali estava a origem de tudo. Com esta evidncia, desencadeou-se umagrande operao para tratar as pessoas contaminadas com o 137Cs,avaliar a extenso da contaminao e, posteriormente, remover todosos traos da radioatividade dos locais contaminados. Este procedi-

mento foi realizado com sucesso, sob a superviso de funcionrios daComisso Nacional de Energia Nuclear (CNEN).

ENERGIA NUCLEAR

Reatores de potncia

Os primeiros reatores nucleares foram construdos com a finali-dade de produzir o plutnio-239, a partir da reao de um nutroncom o urnio-238, para uso em bombas atmicas. Por outro lado,desde a comprovao da reao nuclear auto-sustentvel controla-da, o uso da energia produzida pela reao nuclear para a produode energia eltrica foi considerado plausvel. Inmeros conceitospara tais reatores de potncia foram propostos, com diferentes

modelos sendo construdos. Alguns, como os de gua pressurizada,


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enfatizam a produo de energia, enquanto outros, por ex., os commoderador de grafite, tm a dupla funo de produzir energia el-trica com um rendimento maior de plutnio (combustvel para afabricao de bombas de fisso)1.

O desenvolvimento da indstria de reatores de potncia foi ace-lerado a partir da crise do petrleo em 1973, para diminuir a de-pendncia energtica dos pases ocidentais em relao ao mundorabe15. Atualmente, 18% da eletricidade consumida no mundo

proveniente de reatores nucleares (principalmente nos EstadosUnidos, Rssia, Frana e Japo), sendo que cerca de 438 reatoresde grande porte esto em funcionamento. A eletricidade produzidaem usinas hidroeltricas, no mundo todo, tambm aproximada-mente de 18%. O restante gerado pela queima de carvo, gsnatural e derivados de petrleo27.

Usinas nucleares no Brasil

Os primeiros trabalhos registrados no Brasil em pesquisa cien-tfica nuclear datam de 1934, na Universidade de So Paulo, com aentrada de cientistas estrangeiros que formaram os primeiros fsi-cos voltados ao estudo da constituio bsica da matria. Nos anos

seguintes, foram feitas pesquisas em So Paulo e na Guanabara(ento Distrito Federal), quando muitos estudantes brasileiros fo-ram se especializar no exterior, criando posteriormente centros depesquisas nacionais nesta rea15.

No Brasil, o programa nuclear teve incio em 1969, quando ogoverno assinou contrato com a NUS Corporation, paraassessoramento na implantao de uma usina nuclear. Em junho de1970, Furnas convidou empresas estrangeiras para propor a instala-o da nova usina nuclear e, no ano seguinte, os projetos foram ana-lisados. A usina de Angra l, do tipo gua pressurizada, foi compradada Westinghouse (EUA), com capacidade de produo de 626 MW(5% da capacidade instalada de Itaipu), sem haver transferncia detecnologia. A usina foi instalada em Angra dos Reis na praia de Itaorna,que significa pedra-podre em tupi-guarani. Angra I foi apelidada

de vagalume, tal a incidncia de problemas tcnicos que obrigaque seja desligada com uma freqncia maior que a normal15.

Em 1975, o Brasil assinou um acordo nuclear com a Alemanha,atravs da Siemens. Previa-se, inicialmente, a construo de oito usi-nas, com transferncia de tecnologia. Apenas as obras de Angra ll elll foram iniciadas e somente a usina Angra II foi concluda15,28. AngraII comeou a operar somente em 200015,29, aps quase 20 anos deconstruo, a um custo de cerca de US$ 10 bilhes. O Conselho Na-cional de Poltica Energtica (CNPE), atravs da resoluo n8 de 17de Setembro de 2002, autorizou a Eletronuclear a adotar as medidasnecessrias retomada do empreendimento de Angra III28.

A energia nuclear e o meio cientfico

Para se ter um panorama geral de como a comunidade cientficatem se portado com relao ao emprego da energia nuclear nas dife-rentes reas do conhecimento, foi realizada uma pesquisa na Webof Science30, com algumas palavras-chave (Figura 1).

Analisando esta figura, possvel notar que os nmeros relativosde publicaes cientficas na rea de interesse deste trabalho tmaumentado aps o acidente de Chernobyl, ocorrido em 1986. Aindase pode observar que, com exceo do uso da energia nuclear como aterceira fonte de energia (comparada aos combustveis), o avano naspesquisas ocorreu exatamente a partir de 1987, o que parece estar deacordo com o avano da tecnologia. Tambm interessante ressaltarque, atualmente, a medicina nuclear a rea que mostra o maiorinteresse na utilizao da energia nuclear, seguida da rea qumica e,

por fim, da rea fsica. De qualquer forma, seria conveniente chamar

a ateno da populao mostrando o avano da cincia no que dizrespeito ao uso da radiao e energia nuclear, deixando de lado a

burocracia, que pode estar impedindo avanos tecnolgicos, por minterpretao de informaes e uso inadequado dessas tcnicas.

APLICAES DA RADIAO E RADIOATIVIDADE

Consideraes gerais

Pode-se dizer que a potencialidade do uso de radiao, radionu-cldeos e energia nuclear foi marcada por alguns perodos. O pri-meiro perodo de estudo da radioatividade direcionado estrita-mente descoberta de novos elementos radioativos e ao entendi-mento das leis principais que regem o comportamento das espciesradioativas. No segundo perodo, que engloba os anos 40 a 50, asinvestigaes radioqumicas foram focalizadas para utilizao pr-

tica da energia nuclear, estudo das propriedades qumicas dos ele-mentos artificialmente obtidos12, desenvolvimento de tecnologia deprocessamento de energia nuclear como combustvel e resoluo deproblemas ligados a aterros de lixo radioativo31. Pode-se dizer queestes aspectos ainda esto em constante estudo, embora outros tam-bm tenham surgido, como ser abordado mais adiante.

Nos anos 50, o desenvolvimento intenso da tcnica analticabaseada na anlise por ativao com nutrons foi fortemente esti-mulado, devido necessidade de se empregar novos materiais paraa tecnologia nuclear (carbono de alta pureza, berlio, zircnio eoutros). Considerando a tecnologia em desenvolvimento naqueleperodo, a anlise por ativao com nutrons propiciou a detecode impurezas nestes materiais, devido a sua maior detectabilidade,

em comparao aos mtodos analticos convencionais. Nos anos60 a 70, foi dada ateno especial para a anlise de diferentessemicondutores (germnio, glio, telrio, entre outros), que soempregados em detectores e materiais geolgicos31.

A partir dos anos 60, observa-se uma gradual conscientizao dasconseqncias do uso da matria radioativa. A ateno principal foivoltada para o desenvolvimento sustentvel, incluindo alguns aspec-tos: recuperao de territrios poludos, estudo dos radionucldeosnaturais, reduo da quantidade inevitvel de lixos radioativos (paraa tecnologia nuclear atual) e desenvolvimento de tecnologia paraestocagem de lixo radioativo por um longo prazo31.

As inmeras aplicaes da radioqumica esto correlacionadascom o emprego dos radionucldeos como ferramentas em anlisese controle de processos. As razes para o uso desta tecnologia so

uso econmico de materiais puros e melhorias na segurana

Figura 1.Pesquisa realizada na Web of Science em setembro de 2004,

utilizando as palavras-chave descritas no grfico acima


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operacional. Estes fatores foram vlidos desde aproximadamenteos anos 50. No entanto, a partir do final da dcada de 70, percebe-se a estagnao no desenvolvimento de novas aplicaes. Vogg32

acredita que houve um ceticismo generalizado, no qual o empregoda radioatividade foi relacionado a algo sem propsito. Alm dis-so, o autor acredita que a dificuldade maior para emergir se deveumuito mais necessidade de melhoria nos sistemas de medidasdas tcnicas. Isto foi atribudo ao fato de que as medidas estavam

restritas muitas vezes s condies de operao, como ex., tempe-ratura e falta de estabilidade por tempos longos.

Nos dias de hoje, a maioria destes problemas foi sanada e umaampla faixa de aplicaes de radiao e radiatividade encontrada naliteratura. Alguns exemplos so apresentados nos pargrafos a seguir.

Medicina

Como j foi observada na Figura 1, uma das grandes reas quemostram o uso de radiao e material radioativo a medicina. Umdos ramos da medicina nuclear chamado de cintilografia, uma dasgrandes tendncias atuais. A cintilografia pode ser considerada comouma das tcnicas mais eficientes para obteno de diagnstico de

patologias, por avaliar o funcionamento fisiolgico de determinadasestruturas, diferentes das demais (radiografia, tomografia, ultra-sonografia)33. A tcnica de investigao por imagens geralmente em-prega a chamada Cmara Gama, para detectar a radiao proveni-ente das substncias radioativas (chamadas de traadores), queso ingeridas pelos pacientes e atradas para rgos especficos. Adetectabilidade avanada permite observar alteraes na funo dergos, antes mesmo que o problema esteja em estgio muito avan-ado. Hoje, os radiofrmacos usados em medicina nuclear no Bra-sil so, em grande parte, produzidos pelo Instituto de PesquisasEnergticas e Nucleares (IPEN), da CNEN34em So Paulo.

A medicina nuclear concentra uma variedade de exames que po-dem ser feitos atravs da aplicao do material radioativo, sendo queos radionucldeos 99mTc e o 125I so os mais freqentemente utilizados.111In, 201Tl, 18F, 67Ga, 11C, entre outros tambm so empregados35. Osdiagnsticos mais comuns so localizao e acompanhamento do de-senvolvimento de cncer, principalmente de mama e prstata; con-trole evolutivo em tratamentos cirrgicos; estudos de reas cardacasisqumicas, ventilao e perfuso pulmonar; pesquisas de ndulostireoidianos, infeces e leses do sistema msculo-esqueltico, fo-cos epilpticos e diagnstico de morte cerebral. As cintilografias maiscomuns so: ssea, pulmonar, de perfuso miocrdica, cerebral, detireide, hepato-esplnica, vias biliares, vias linfticas, lacrimais,pesquisa de hemorragias digestivas, refluxo gastro-esofgico, esvazi-amento gstrico, renal esttica, renal dinmica, avaliao de trans-plante renal e pesquisa de infeces. At mesmo o corpo inteiro podeser monitorado atravs de cintilografia35,36.

Um trabalho recente mostra a versatilidade da tcnica decintilao37, no qual feito um monitoramento dos efeitos do PEG(polietilenoglicol) sobre a polietilenimina (PEI), empregando imagemnuclear com uma cmera gama e o radioistopo 99mTc, considerandoque a PEI um agente extensivamente investigado como antivrus.Nesse caso, o estudo revela uma melhora na especificidade do marcadorcom o aumento de substituies do PEG na PEI, alm de proporcionarestudos de otimizao, visando minimizar interaes no especficas.

Em 2004, Courtyn e colaboradores38 sintetizaram e avaliaram a[11C]-acetilomotaurina como um novo agente de imagens para o es-tudo de propriedades farmacodinmicas, ilustrando assim o com-portamento fisiolgico de frmacos. Os autores apresentaram o usodo 11C como radionucldeo marcador, o que no to trivial quantoo uso de 131I e 99Tc,devido a sua meia-vida de apenas 20 min. Alm

disso, enfatizaram a busca por novos agentes de imagens, especfi-

cos para determinados ligantes. Essas descobertas trazem avanossignificativos para a medicina, no que diz respeito a diagnsticosmais eficientes, considerando a seletividade. De qualquer forma,inovaes importantes esto em constante aperfeioamento no quese refere ao avano do uso de radionucldeos e radiao ionizantevoltada para rea mdica.

A radioterapia teve origem na aplicao do elemento rdio pelocasal Curie, para destruir clulas cancerosas, e foi inicialmente conhe-

cida como Curieterapia26. Posteriormente, outros radioistopos pas-saram a ser usados, apresentando um maior rendimento. Sempre exis-tiu uma grande preocupao em reduzir a quantidade e o poder depenetrao da radiao utilizada, devido principalmente grande con-trovrsia que envolve a radiao, que ora a causadora de doenas eora utilizada no tratamento teraputico dessas mesmas doenas.

Nesse contexto, uma aplicao muito interessante doradionucldeo 90Y3+,na forma de [90Y-DOTA0,Tyr3]octreotide(OctreoTher), est descrita no trabalho realizado por Breeman ecolaboradores39 que visa reduo do acmulo de radionucldeos emossos. Pacientes que se submetem a determinadas doses de radiao,geralmente maiores que 3 x 1010 Bq, podem acumular radioistoposnos ossos. A presena de DTPA (dietileno-triamina-pentacetato) nas

solues injetadas possibilitou a excreo desse elemento com cinticalonga, evitando assim seu acmulo nos ossos. Isso ressalta a comple-xidade que existe nos estudos dos mtodos teraputicos baseados emradionucldeos, que devem tambm ter ateno voltada para a formae velocidade de eliminao desses istopos.

Recentemente, Kato e colaboradores40 relataram resultados dosprimeiros estudos envolvendo ons carbono acelerados para atuarem carcinomas hepticos, como em sesses de radioterapia, salien-tando a importncia do uso desse elemento que se mostra seguro eeficiente. De qualquer forma, o grande mrito desse artigo est vol-tado para uma nova alternativa na radioterapia, baseada em ele-mentos no radioativos. A partcula acelerada tem se mostrado pro-missora, considerando os resultados alcanados nesse trabalho, deforma que o mtodo se apresentou bastante eficiente na destruio

do carcinoma estudado.

Qumica

Considerando o uso da radioatividade em diferentes reas daqumica, interessante ressaltar novamente a ambigidade do ter-mo, voltada aqui para a contradio: contaminao versus uso emtcnicas analticas.

No que se refere contaminao por elementos radioativos, atendncia atual em qumica e, mais especificamente em qumica ana-ltica, a descoberta e monitoramento de contaminao e o desenvol-vimento de mtodos e aperfeioamento de tcnicas que visem a de-terminao de radioistopos com segurana no laboratrio.

No que se refere segurana destes laboratrios, interessantecomentar o trabalho de Arikan e colaboradores41, que esto pro-pondo o estabelecimento de um sistema de qualidade para labora-trios analticos nucleares. Hoje, nos programas de controle e ga-rantia de qualidade, considerada uma poltica de qualidade, orga-nizao, mtodos e registros de laboratrios analticos nucleares,necessrios para melhorar a produtividade, performance, credibi-lidade e reputao desses laboratrios. Nesses casos, segue-se ummanual de qualidade e trabalha-se de acordo com a ISO 17025,com fiscalizao externa, seja de clientes ou de auditores. Os auto-res estabelecem um sistema modelado no projeto da Agncia Inter-nacional para Energia Atmica (IAEA), que possibilita uma auto-avaliao de segurana, qualidade e credibilidade pelo prprio cor-po nacional. Isto parece ser de grande valia para a comunidade de

energia nuclear. Entretanto, ainda deve ser bastante discutido antes


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de ser implementado, principalmente em pases que aparentam noter maturidade suficiente para lidar com este novo tipo de regra.

Considerando agora o aspecto da contaminao por radionucl-deos, recentemente, no Brasil, foi detectada uma regio de alta ex-posio a radnio, Rn, em minas de carvo42. As medidas das con-centraes desse elemento e das de seus produtos de decaimentoalfa foram feitas diretamente dentro das minas, de modo a estimar aestequiometria do Rn no ambiente de estudo. Para isso, foi utiliza-

do um monitor porttil, sensvel para partculas alfa, ressaltandonesse trabalho as grandes vantagens em se desenvolver tcnicasque permitam a realizao de anlises in situ. Os trabalhadores e asminas de carvo foram monitorados com o auxlio de dosmetros eos resultados da pesquisa mostraram que todos os valores obtidos,considerando os resultados desta anlise, esto acima dos valoresrecomendados pela Comisso Internacional de Proteo Radiolgi-ca. Dessa forma, fica evidente que o Brasil necessita de uma me-lhor avaliao destas reas de risco, principalmente no que se refe-re preveno da contaminao por radioatividade. Isto muitoimportante, se considerarmos que a populao brasileira apresentauma tendncia contrria ao uso da energia nuclear, aparentando es-tar a par dos acontecimentos e inovaes do uso dessa forma de

energia. Neste caso, os autores mostraram o desconhecimento edespreocupao dos rgos do Brasil com relao a este tipo decontaminao, que atinge vrios trabalhadores. Este fato provavel-mente se estende a outros problemas originados pela exposio aradioistopos naturais.

Ainda nesse contexto, interessante citar o trabalho de Maslove colaboradores43,que visa a quantificao de Th em amostras desolos, usando a reao nuclear e a espectrometria de raios-X. Oreferido estudo foi baseado na necessidade de quantificao desseselementos radioativos de meia-vida (t

1/2) longa. Neste estudo, foi

mostrada uma das tendncias da qumica radioanaltica atual, con-siderando que os mtodos radioqumicos utilizados para quanti-ficao de Th so pouco sensveis e requerem vrias horas ou diaspara obteno dos dados. Assim sendo, os mesmos autores propuse-

ram um novo mtodo de anlise, altamente sensvel, que emprega aradiao gama para gerar o 231Th a partir do 232Th e Fluorescnciade Raios-X (XRF) para deteco do elemento. O grande mrito dotrabalho est na simplicidade do procedimento proposto, que se ba-seia na evaporao da amostra em soluo sobre um filme, seguidada etapa de irradiao com raios e quantificao do analito porXRF. Dessa forma, foi possvel quantificar o elemento em amostrasde referncia, evidenciando que essa uma alternativa vivel paradeterminao de concentraes reais de trio em amostras de solo.

Vasconcelos e colaboradores44, em publicao recente, tambmrelatam a aplicao da energia nuclear em qumica, voltada para an-lises ambiental e biolgica. Essa publicao apresenta diferentes li-nhas de pesquisas que envolvem o uso de um reator nuclear, o de

IPEN/CNEN-SP, construdo especificamente para pesquisa baseadaessencialmente em anlises por ativao com nutrons (NAA). A tc-nica proporcionou a determinao de vrios elementos qumicos emdiferentes tipos de amostras, mostrando sua versatilidade. Foramobtidas informaes valiosas a respeito de contaminaes e doenas,de modo que a tcnica se mostra adequada para muitas anlises.

Abordando ainda o uso da anlise por ativao com nutrons comotcnica radioanaltica, o trabalho de Steiness45, intitulado Neutronactivation analysis in the geosciences: Lost territory, or New Deal?,nos d uma boa indicao de como est o uso e quais so as perspec-tivas da tcnica. Os autores mencionam a necessidade de se usarNAA em certas anlises e comentam principalmente suas vantagens.Ainda deixam claro que o fato da tcnica ser baseada em princpiosfsicos propicia a obteno de informaes teis e nicas, diferente-

mente de outras como ICP-MS, ICP-OES, AAS, etc. Isto, segundo os

autores, proporciona um futuro promissor para a NAA, principal-mente por estar baseada em radioatividade, o que ao invs de serconsiderado um ponto fraco , o ponto chave da tcnica.

Alm destas, outras tcnicas radioanalticas tambm merecemdestaque no que diz respeito sua eficincia e importncia para acomunidade analtica. Uma publicao de 2002 mostra a credibi-lidade em pesquisas que envolvem o aperfeioamento de tcnicasradioanalticas46. Os autores propem uma hifenao entre tcni-

cas. A aplicao estaria voltada para estudos ambientais, de altaespecificidade para radionucldeos, e ultratraos txicos. Este um trabalho que merece ateno por incentivar adequadamente acomplementaridade que deveria existir entre as tcnicas analticas,aproveitando as vantagens nicas que cada uma delas oferece, eno a competitividade que tem sido observada nos dias de hoje.

Estudos de datao

O 14C resulta da absoro contnua dos nutrons dos raios cs-micos pelos tomos de nitrognio, nas altas camadas da atmosfera.Esse istopo radioativo do carbono se combina com o oxignio,formando o 14CO2, que absorvido pelas plantas durante a

fotossntese. Considerando que os animais se alimentam de plan-tas, todos os seres vivos terrestres mantm um ciclo de 14C durantea vida, sendo que a incorporao s cessar com a morte do organis-mo. A partir desta, a quantidade de 14C comea a diminuir47.

Fsseis de madeira, papiros e animais contm 14C, cuja meia-vida de 5.730 anos. Isso significa que, a cada 5.730 anos, a atividade do14C reduzida metade. Medindo-se a proporo de 14C que aindaexiste nesses materiais, possvel saber a idade deles. Foi assim,por ex., que se determinou a idade dos Pergaminhos do Mar Morto47.

Desde 1950, quando o mtodo de datao utilizando 14C foi co-locado em prtica, tornou-se a principal ferramenta para a deter-minao cronolgica de 40 a 50.000 anos passados. Em 1960, odesenvolvimento desse mtodo deu a Willard F. Libby o PrmioNobel em Qumica9 e hoje to importante que se admite que

muito dos estudos em cronologia na cincia arqueolgica dependedos resultados de datao com o radioistopo em questo.

Atualmente existem diversas aplicaes desse radionucldeo, deforma que a palavra radiocarbono j bastante utilizada para desig-nar o emprego de 14C em anlises radioativas. Considerando essesaspectos, um trabalho de Scott e colaboradores48avaliou a preciso eexatido das metodologias de datao com 14C. Os resultados obti-dos, por comparao com mtodos dendrocronolgicos, mostraram-se mais eficientes, embora utilizem clculos mais complexos.

Mendona e Godoy49 descreveram a utilizao do 14C para es-tudos de arqueologia. O mtodo proposto baseia-se no preparo daamostra, de forma que a deteco do 14C seja feita por absoro deCO2. A contribuio deste trabalho se d por sua simplicidade para

a determinao do elemento, embora deva ser questionado o usode tcnicas destrutivas para anlises de amostras preciosas, comoas arqueolgicas.

No Brasil, um importante laboratrio de datao por 14C, locali-zado no CENA/USP (Piracicaba SP), foi implantado no incio de1990 e teve sucesso em estudos de intercomparaes de resultadoscom laboratrios do exterior (Canad e Estados Unidos), coordena-das pela IAEA, com a participao de mais de 68 grupos de pesqui-sa. Os equipamentos bsicos para a datao das amostras constitu-em uma linha de sntese para a transformao da amostra slida embenzeno e trs espectrmetros de cintilao lquida de baixo nvelde radiao de fundo para as contagens do 14C natural50.

A principal linha de pesquisa deste laboratrio consiste na apli-cao dos istopos do carbono dos solos nos estudos de paleo-

vegetaes, desde a regio sul do Brasil at a regio amaznica.


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Esto sendo desenvolvidos estudos da caracterizao isotpica (13C) e botnica das plantas e da composio isotpica (13C, 14C) doCO2do solo, visando informaes sobre as dinmicas de formaesdesses solos, assim como estudos das variaes de 13C e da ativi-dade do 14C em anis de crescimento de Araucria angustiflia(dendrocronologia), desde os ltimos 200 anos at o presente.

Vale ressaltar que estudos de datao tambm podem ser reali-zados com outros elementos radioativos, como 210Pb, 137Cs e outros.

Estes radioistopos foram considerados por Guevara e Arribre51,que realizaram registros histricos, baseados em correlaes entreas quantidades de 137Cs aps alguns testes nucleares realizados nosanos 50 e 60 e, principalmente, antes e depois do acidente deChernobyl, em 1986. O interessante que os altos ndices desseselementos, hipoteticamente provindos destes testes e do acidentede Chernobyl, esto sendo negligenciados em muitos estudos dedatao. Estas informaes nos fazem concluir que umamonitorao e reavaliao desses mtodos sejam importantes paraque sejam efetuadas correes nos resultados.

Preservao de alimentos

A irradiao de alimentos geralmente feita com irradiadores decobalto-60. Esses equipamentos consistem em uma fonte de 60Co ins-talada em uma cmara, cujas paredes so blindadas com concreto. Osalimentos a serem irradiados (na forma in naturaou industrializada)so colocados em recipientes especiais e, atravs de um monotrilho,so conduzidos para o interior da cmara de irradiao, onde rece-bem uma dose de radiao gama programada, por um tempo pr-fixado. uma tcnica eficiente na conservao dos alimentos, poisreduz as perdas naturais causadas por processos fisiolgicos(brotamento, maturao e envelhecimento), conseqentemente au-mentando o tempo de vida do alimento. O mtodo tambm eliminaou reduz a proliferao de microorganismos, parasitas e pragas, semcausar prejuzo ao alimento. O processo de irradiao acarreta altera-es qumicas mnimas nos alimentos, nenhumas das quais nocivas

ou perigosas, motivo pelo qual a Organizao Mundial de Sade(WHO, da sigla em ingls) recomenda sua aplicao e uso50.

Como a irradiao um processo ps-colheita, ela no pode subs-tituir os agrotxicos utilizados no campo, mas pode substituir aditivosqumicos usados para desinfeco de frutas aps a colheita como,por ex., o brometo de metila, cujo uso est condenado 50.

Um exemplo de irradiao em alimentos foi proposto porGrgoire e colaboradores52, para uso de raios-X de alta energia emcarnes vermelhas. Neste trabalho, foi usada carne moda de boi, aqual foi irradiada com raios-X de 7,5 MeV (Bremsstralung), auma dose de 15 kGy, duas vezes maior que a permitida pelo FDApara irradiao de carne, para assim avaliar o efeito da radiao.Ainda foram analisados quais os radioistopos que estavam presen-

tes na carne antes e aps a irradiao e, depois, foi feita a compara-o entre elas para se estabelecer qual a margem de segurana doalimento irradiado. Foi verificado que a carne no-irradiada con-tm naturalmente uma pequena quantidade de istopos radioativos,entre eles o 40K, levando a uma dose baixa de exposio. A carneaps ser irradiada com o Bremsstralung no teve sua radioativi-dade natural aumentada e, por isso, o risco para indivduos queingerem alimentos irradiados por raios-X, gerados por eltrons comenergia nominal to alta quanto 7,5 MeV, desprezvel.

Outro exemplo de utilizao da irradiao est em trabalho reali-zado por Arthur e Aguilar53que, sabendo do sucesso do uso de moscasirradiadas e infrteis, utilizaram a radiao gama objetivando induzir aesterilizao nos adultos da Spodoptera frugiperda, conhecida popu-larmente como lagarta-do-cartucho. Esta lagarta foi escolhida devido

ao fato de ser uma das principais pragas da cultura de milho, contribu-

indo para a diminuio da produtividade das lavouras. Alm disso, um organismo que se alimenta de outras plantas, como sorgo, arroz ecevada, podendo causar prejuzos nestas culturas. Geralmente, o mto-do mais utilizado contra pragas o controle qumico, cuja limitao levar os insetos a adquirirem resistncia. Por este motivo, os autoresutilizaram a radiao gama em pupas da lagarta-do-cartucho, visando aesterilizao das mesmas. Os autores irradiaram, com o uso de umabomba de 60Co, pupas com cinco dias de idade (tanto de machos como

de fmeas) com doses de radiao gama de 50 a 200 Gy. Os adultosemergidos foram cruzados com adultos normais, em um total de cincocasais por tratamento. Observou-se que a dose necessria para levar esterilizao foi de 125 Gy para as fmeas e de 200 Gy para os machos,mostrando a maior radioresistncia dos machos. O trabalho mostra umaalternativa vivel ao uso de produtos qumicos, destacando mais umavez a vantagem da radiao de alta energia.

Indstria47,54

A aplicao de radioistopos muito importante industrial-mente pelo fato de estar voltada a vrias reas diferentes, tais comodesenvolvimento de processos e irradiao com aceleradores in-

dustriais de eltrons e irradiadores gama, radioesterilizao, desin-festao e preservao de alimentos e produtos agrcolas, benefi-ciamento e anlise de pedras preciosas irradiadas, tratamento deefluentes industriais e lixo hospitalar, desenvolvimento deirradiadores, equipamentos e dispositivos de irradiao, desenvol-vimento de detectores e sensores de radiao, anlise e caracteri-zao de materiais polimricos, cura, reticulao, enxertia,processamento e desenvolvimento de novos materiais polimricospor meio de modificaes induzidas pela radiao, desenvolvimentode embalagens para alimentos processados por radiao, desenvol-vimento e produo de fontes radioativas para radioterapia, pro-cesso de radioesterilizao para banco de tecidos biolgicos, apli-cao de radioistopos na hidrologia e no controle de processosindustriais, dosimetria industrial, produo de fontes radioativas

seladas para gamagrafia industrial, entre outras atribuies54.

CONCLUSES

Os marcos da histria da radioatividade descritos nesse trabalho,sem dvida alguma, colocam a radiao e a energia nuclear comouma ferramenta extremamente til. Por outro lado, o mau uso dessaferramenta na construo de bombas atmicas, que ameaam a popu-lao mundial at hoje, um exemplo da falta de maturidade e res-peito ao ser humano e ao meio-ambiente por parte de certos rgos.As conseqncias dos desastres foram muito graves, considerando-seas mortes e os danos fsicos e psicolgicos a toda uma populao,entre outros problemas, como impactos ambientais que alteram o

equilbrio de toda uma ecologia. Assim, era de se imaginar que aradiao e a energia nuclear fossem banidas do nosso meio.Felizmente, existem grupos que usufruem os benefcios que essa

forma de energia oferece e, como pode ser observado, a energia nuclearcontinuou sendo utilizada aps os acidentes e incidentes. O avano empesquisas que a envolvem em diversas reas, como medicina, qumica,arqueologia, alimentcia, industrial, etc. tambm foi ampliado.

A energia nuclear em alguns pases a nica fonte de energiaeltrica vivel. Atualmente, a energia nuclear atende 17% da de-manda mundial de eletricidade28. Assim, possvel dizer que, embo-ra existam fatores que vo contra o uso dessa forma de energia, exis-tem aqueles favorveis, os quais parecem estar ganhando mais foraa cada dia. Este crescente desenvolvimento deve estar fundamenta-do nos interesses de grupos seletos que pensam na sua utilizao de

forma segura, em prol do bem dos seres vivos de uma maneira geral.


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