Post on 18-Apr-2015
Radioatividade
Considerações iniciais
* Rutherford (Prêmio Nobel de Química – 1908)
Radioatividade
* Bohr (Prêmio Nobel de Física – 1922)
* Chadwick (descobriu o NÊUTRON - 1932)
- Aluno de Rutherford
Considerações iniciais* Röntgen
- Descobriu o raio-X
* Becquerel (Prêmio Nobel de Física – 1903)- Estudando os raios-X, descobriu a radioatividade natural do Urânio
* Pierre e Marie Curie (Prêmio Nobel de Química – 1911)
- Dividiram o prêmio com Becquerel- Descobriram o Rádio e o Polônio
* Frédéric Joliot e Irène Joliot-Curie (Nobel de Química – 1935)
- Descobriram elementos artificiais radioativos: N-13, P-30, Si-27, Al-28.
Radioatividade
Experimento de Rutherford sobre o desvio das emissões radioativas naturais
Radioatividade
Tipos de radiação e suas características
* Partícula alfa (α)- Tem baixa velocidade comparada a velocidade da luz (20 000 Km/s).- 1ª Lei da Radioatividade – Frederick Soddy:
* Partícula beta (β)- Tem alta velocidade, aproximadamente 270 000 Km/s- 2ª Lei da Radioatividade- Soddy Fajans- Russel:
- Nêutrons (n): formadores de partícula Beta
Radioatividade
Tipos de radiação e suas características
* Radiação Gama (γ)- São ondas eletromagnéticas.- Velocidade igual a velocidade da luz (300 000 Km/s).- Não são representadas nas equações nucleares.
* Raio X- São ondas eletromagnéticas idênticas aos raios gama.- Diferem apenas quanto à origem:
raios gama: se originam dentro do núcleo atômico; raios X: têm origem fora do núcleo, na excitação dos elétrons.
Radioatividade
Curiosidade: O físico alemão Roentgen (pronúncia portuguesa: rêntguen) observou que saíam raios misteriosos de uma ampola de Crookes (físico inglês), capazes de atravessar folhas de papelão. Por isso, ele os chamou de raios “X”
Penetração das radiações na matéria
Radioatividade
Radioatividade
RadioatividadeDecaimento radioativo: meia-vida
RadioatividadeAplicações da radiação
APLICAÇÕES EM MEDICINA
• Diagnóstico de doenças- Radioisótopo é ingerido para obter o mapeamento do organismo.- Iodo-131 = meia-vida 8 dias.- Absorvido pela glândula tireóide, onde se concentra.- Detector observa o quanto foi absorvido de iodo pela tireóide.- Obtêm-se um mapeamento da tireóide.- um radiodiagnóstico é feito por comparação com um mapa padrão
de uma tireóide normal.
Exemplo de radiodiagnóstico da tireóide usando I-131- área mais brilhante indica maior concentração do I-
131.
RadioatividadeAplicações da radiação
APLICAÇÕES EM MEDICINA
• Radioterapia- Tratamento com fontes de irradiação.- Cobalto-60 (antes Césio-137): maior rendimento terapêutico.- Fonte é deslocada de dentro do cabeçote (Pb e aço inox), posição “segura” para a frente de um orifício, que permite a passagem de
um feixe de radiação concentrado sobre a região a ser “tratada”.
OBS.: outros radioisótopos utilizados:- Tecnécio (Tc-99): 6 h de meia-vida – cintilografias de rins, cérebro, pulmões, ossos.- Samário (Sm-153): 1,9 dias de meia-vida – injetado em pacientes
com metástase óssea, como paliativo para a dor.
RadioatividadeAplicações da radiação
APLICAÇÕES EM AGRICULTURA
• Acompanhamento do metabolismo das plantas- Planta absorve um traçador radioativo.- Coloca-se um filme sobre a região radioativa e revela-o.- Observa-se o que é preciso para elas crescerem, o que foi
absorvido pelas raízes e folhas.
RadioatividadeAplicações da radiação
CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS
• Exposição do alimento, embalado ou não, à radiação ionizante (radiação gama, raios-x ou feixe de elétrons).
- Duas grandes vantagens podem ser destacadas: não altera a qualidade do alimento e não deixa resíduos tóxicos.
- processo é realizado em uma instalação radiativa denominada Irradiador de Grande Porte, utilizando, na maioria dos casos, uma fonte de Co-60.
Radioatividade
Aplicações da radiação
DATAÇÃO DE FÓSSEIS
• Utilizado em arqueologia, envolve C-14 e K-40.- Carbono-14: todos os organismos são formados por carbono.- uma pequena quantidade de C-14 é constantemente
absorvida;- organismos emitem CO2 com C-14, na mesma proporção.- este equilíbrio garante a constância de C-14 no organismo.- Morte: organismo pára de absorver C-14, só emite.- Meia-vida C-14: 5.715 anos
RadioatividadeFissão
Núcleo é bombardeado com uma partícula acelerada e este se quebra em núcleos menores, mais estáveis, liberando energia.
- Bomba atômica: Hiroshima e Nagasaki
Bomba atômica
Radioatividade
O dispositivo atômico sendo posicionado para o primeiro teste
nuclear em Alamogordo, Novo México, 1945.
Coronel Paul W. Tibbets Junior, piloto do Enola Gay, o avião que
soltou a bomba atômica em Hiroshima, acenando da cabine
antes da decolagem.
“Little Boy”, a bomba que foi lançada sobre Hiroshima, provocando a
destruição da cidade, em agosto de 1945.
60 Kg U-235, 4.000 Kg;3 m comprimento, 71 cm diâmetro;
Devastação total raio 3 Km;Energia liberada = 15 mil ton. TNT
Bomba atômica
Radioatividade
Vítima da explosão atômica em Nagasaki,
1945.
Uma densa coluna de fumaça elevando-se a mais de 60 mil pés de altitude sobre o porto japonês
de Nagasaki (3 dias depois). Era a segunda vez que se utilizava
uma bomba atômica (“fet man”) durante a 2ª Guerra Mundial.
RadioatividadeCombustíveis x Geração de energia
RadioatividadeFusão Síntese (união) de núcleos formando um núcleo maior e
mais estável, liberando muito mais energia. São necessárias elevadas temperaturas (100. 000. 000 °C).
- Bomba de Hidrogênio
RadioatividadeContaminação e irradiação
* Contaminação- Presença indesejável de um material em determinado local, onde não deveria estar.
* Irradiação- Exposição de um objeto ou de um corpo à irradiação, sem que haja contato direto com a fonte de radiação.
RadioatividadeEfeitos biológicos da radiação
A curto prazo ou agudos A longo prazo ou tardios
náuseasvômito
perda de apetiteperda de peso
febrehemorragias dispersas
queda de cabeloforte diarréia
morte
genéticos(mutações nas células reprodutoras)
somáticos(aumento na incidência do câncer,
anormalidade no desenvolvimento do embrião)
RadioatividadeReação em cadeia
Em 2 de dezembro de 1942, o prêmio
Nobel Enrico Fermi, físico ítalo-
americano, foi o primeiro a conseguir
uma reação em cadeia controlada da
fissão nuclear e integrou o grupo
que pesquisou sobre a bomba atômica.
RadioatividadeReator Nuclear
RadioatividadeReator Nuclear- Realização de testes na parte elétrica.- Desligou-se o sistema automático de segurança.- Engenheiros elétricos perderam o controle da operação.
- Temperatura aumentou rapidamente;- Não houve água suficiente para refrigeração;
- Água foi transformada em vapor, este deslocou a tampa de concreto e destruiu o prédio, deixando o reator “aberto” para o meio ambiente.
- O grafite aquecido entra em combustão espontânea, gerando um grande incêndio.
Radioatividade
Chernobyl
26 de abril de 1986
Radioatividade
Contaminou solo e água de 137.000 km2.
Inutilizou 114 mil hectares de terra.
Inutilizou 492 mil hectares de floresta.
Forçou cerca de 400 mil pessoas a abandonarem suas casas.
Provocou a morte de 59 pessoas.
Libertou radiação duzentas vezes superior às bombas atômicas de Hiroshima e Nagasaki.
Chernobyl
Radioatividade
Passados 25 anos sobre Chernobyl, ainda não há consenso sobre o
número de vítimas. Segundo a Organização das Nações Unidas,
apenas 59 pessoas morreram devido ao acidente e estima-se em 4
mil o número dos que podem vir a perder a vida devido a cancros.
Por sua vez a organização não governamental, Greenpeace, garante
que o acidente causou, nos países mais afetados, a Ucrânia, a
Rússia, e a Bielorússia, cerca de 200 mil mortos.
Chernobyl
Radioatividade
Goiânia13 de Setembro de 1987
Radioatividade
Equipamento radioterapêutico
Cloreto de césio (137Cs)
Início de funcionamento em 1971
Desativação em 1985
Demolição de parte das edificações da clínica
O restante em forma de ruínas
Goiânia
Radioatividade
Equipamento levado para um ferro-velho
Cápsula aberta
19,26g de cloreto de césio-137 (CsCl)
Brilho azulado no escuro
Higroscópico, adere à roupa, pele, utensílios e alimentos
Goiânia
Radioatividade
Algumas horas após a exposição:
Náuseas
Tonturas
Vômitos
Diarréias
Goiânia
Radioatividade
Drogarias
Postos de saúde
Hospitais
Goiânia
Radioatividade
29 de setembro de 1987
Foi dado o alerta de contaminação por material radioativo de milhares de
pessoas 16 dias após o início da contaminação.
Goiânia
Radioatividade
A Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN) mandou examinar toda a
população da região.
112.800 pessoas foram expostas aos efeitos do césio, muitas com
contaminação corporal externa revertida a tempo.
129 pessoas apresentaram contaminação corporal interna e externa
concreta, vindo a desenvolver sintomas e foram apenas medicadas.
49 foram internadas, sendo que 21 precisaram sofrer tratamento intensivo;
destas, quatro não resistiram e acabaram morrendo.
Goiânia
Radioatividade
Fukushima
11 de Março de 2011
Radioatividade
Formou-se um tsunami devido ao epicentro do tremor ter sido no oceano
Pior conseqüência foi o acidente nuclear de Fukushima
Falta de energia impediu o resfriamento do gerador
Os nêutrons produzidos nas reações continuam tendo alta energia, devido à
alta temperatura
Fukushima
Ilustração do estado dos quatro reatores afetados no acidente nuclear de Fukushima, no Japão. Dois deles mostram danos nítidos em suas contenções secundárias. (Wikimedia Commons/ Sodacan – CC BY 3.0)