Área 2 - Química Ensino Médio - 2 º Ano LEIS DA RADIOATIVIDADE.

Área 2 - QuímicaEnsino Médio - 2º Ano

LEIS DA RADIOATIVIDADE

Radioatividade – Raios-X• Wilhelm Roentgen - descoberta dos raios-X em 5/11/1895

II Revolução Científica.• Raios-X - raios eletricamente neutros e invisíveis que atravessam

papel, madeira e finas lâminas de metal.

QUÍMICA - 2º AnoLeis da Radioatividade

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Um forte feixe de elétrons (A) sai do catodo e se choca contra o anodo produzindo um feixe de raios X (B).

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Espectro eletromagnético


Imagem: Original Horst Frank, with some modifications by Jailbird. Tradución da versión de Alebergen / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.

Radioatividade – emissões espontâneas• Henri Becquerel (1896) - Estudo da luminescência

Descoberta de emissões espontâneas diferentes dos raios-X; Violação da conservação da energia.

Fluorescência Fosforescência


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Natureza da radioatividade• Marie Curie (em 16/12/1897) - uso do termo

radioatividade (Nobel de Física) Descoberta do polônio e do rádio (Nobel de Química)

• Diferença entre a radioatividade e os raios-X:– raios-x são produzidos quando uma substância (gás) é

bombardeada; – a radioatividade ocorre espontaneamente.


Histórico

Pierre e Marie Curie

Henri Becquerel

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Imagem: Paul Nadar / United States Public Domain

Explicação da radioatividade


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Radioatividade• Radioatividade Está voltada para os

fenômenos relacionados ao núcleo atômico;• Reação nuclear Processo no qual o núcleo de

um átomo sofre alguma alteração;• Nuclídeo Nome dado a um núcleo

caracterizado por um número atômico (Z) e um

número de massa (A) ZXA;• Radionuclídeo ou radioisótopo Nuclídeo

emissor de radiação.


Partículas subatômicas

Subpartícula Carga Massa SímboloPróton +1 1 1p1

Nêutron 0 1 0n1

Elétron -1 0 -1e0


Símbolos utilizados

Partícula SímboloAlfa 24 ou 2He4

Beta -10

Gama 00

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Pósitron 1e0


Radiações α, e

Emissão Símbolo Penetração Ionização Desvio

Alfa 24 Baixa Alta Pequeno

Beta -10 Alta Média Grande

Gama 00 Altíssima Baixa Não desvia


Emissões radioativas• Emissão α:

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Emissões radioativas


Imagem: SEE-PE, Redesenhado a partir de ilustração de Autor Desconhecido.

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As partículas Alpha são paradas por uma folha de papel, enquanto as partículas Beta só são paradas por uma placa de alumínio. Já as partículas de radiação Gama penetram a matéria, sendo paradas completamente por uma parede de chumbo de 4 metros de espessura.


Redemption Song – Bob MarleyEmancipate yourselves from mental

slavery

None but ourselves can free our minds

Have no fear for atomic energy,

'Cause none of them can stop the time

How long shall they kill our prophets,

While we stand aside and look

Some say it's just a part of it

We've got to fulfill de book.

Liberte-se da escravidão mental

Ninguém além de você pode libertar sua mente

Não tenha medo da energia atômica,

Porque eles não podem parar o tempo

Por quanto tempo vão matar nossos profetas?

Enquanto nós permaneceremos de lado olhando

Alguns dizem que é apenas uma parte disto

Nós temos que cumprir inteiramente o Livro


E o tempo parou...


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Para Hiroshima!


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Imagem: Autor desconhecido, 6 August 1945 / Public Domain

Aplicações militares


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Bomba em Hiroshima


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Réplica da bomba “Little Boy” lançada em Hiroshima, Japão, em agosto de 1945.

Reator nuclear


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"Dr. Norman Hilberry (esquerda) e Dr. Leo Szilard, em frente ao laboratório onde foi construído o primeiro reator nuclear durante a 2ª Guerra Mundial. Ambos trabalharam com o Dr. Enrico Fermi para conseguir a primeira reação de energia nuclear auto-sustentável, realizada em 02 de Dezembro de 1942 na Universidade de Chicago.

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Vista externa do reator NSTX.

Fissão nuclear


1. Um átomo de urânio-235 absorve um nêutron, ocorrendo a fissão em dois novos átomos (fragmentos da fissão), soltando três novos neutrons e energia de ligação;

2. Um desses nêutrons é absorvido por um átomo de urânio-238 e continua a reação. Outro nêutron é perdido, não colidindo com nada, continuando também a reação. Enquanto isso, o terceiro nêutron colide com um átomo de urânio-235, o qual, com a fissão, libera dois nêutrons e determinada energia de ligação;

3. Ambos os nêutrons colidem com átomos de urânio-235; cada fissão libera entre dois e três neutrons; e assim por diante.

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Bomba Atômica



Poeira das estrelas


Imagem: Central region of the Lagoon Nebula (also known as M8 and NGC 6523) - an H II region in the Sagittarius constellation / Southern African Large Telescope (SALT) / Public Domain

Fusão nuclear – nascimento e

destruição


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Três fases da reação de fusão nuclear:

1 - O deutério e o trítio são acelerados até uma velocidade que permita o início da reação;

2 - É criado um núcleo instável de He-5;

3 - Ocorre a ejeção de um nêutron e a expulsão de um núcleo de He-4.

Bomba de hidrogênio


Essa arma nuclear americana foi testada por Ivy Mike em 31 de outubro de 1952 no Atol Enewetak (Pacífico). Foi o primeiro teste de arma termonuclear (bomba de hidrogênio.).

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Acidentes nucleares...


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28/Março/1979: Three-Mile Island - EUA 26/Abril/1986: Chernobyl – Ucrânia

Consequências...


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Vítima da bomba atômica de Hiroshima.

Perigo radioativo


Imagem: TimVickers / Public Domain.

Brasil na era nuclear

• Angra-I e II no Rio de Janeiro; e• Reservas de urânio no Brasil.


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Aplicações da radioatividade


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• Anúncio, de 1933, da linha de cosméticos Tho-Radia; e pó facial da mesma marca.

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Imagem: The physics of decay and origin of carbon 14 for the radiocarbon dating / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported, 2.5 Generic, 2.0 Generic and 1.0 Generic.

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Tomografia PET.

Datação com C-14


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Cinética das emissões radioativas• Tempo de meia-vida (t1/2) ou período de semi-

desintegração (P) Tempo necessário para que metade da quantidade de um radionuclídeo presente em uma amostra sofra decaimento radiativo.


(massa inicial)

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Tabela de ImagensSlide Autoria / Licença Link da Fonte Data do

Acesso

2a SEE-PE Acervo SEE-PE 08/03/2012

2bWilhelm Röntgen / United States Public Domain.

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:First_medical_X-ray_by_Wilhelm_R%C3%B6ntgen_of_his_wife_Anna_Bertha_Ludwig%27s_hand_-_18951222.gif 03/02/2012

3

Original Horst Frank, with some modifications by Jailbird. Tradución da versión de Alebergen / Creative Commons.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8d/Espectro_eletromagnetico-pt.svg/800px-Espectro_eletromagnetico-pt.svg.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8d/Espectro_eletromagnetico-pt.svg/800px-Espectro_eletromagnetico-pt.svg.png 06/02/2012

4a Nigpich2A / Creative Commons

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:HK_Disneyland_Park_Promenade_night_road_sign.JPG 03/02/2012

4b Naklig at el.wikipediahttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Oris_meistertaucher_2.jpg 03/02/2012

6a Autor Desconhecido / Public Domainhttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pierre_and_Marie_Curie.jpg 03/02/2012

6bImagem: Paul Nadar / United States Public Domain

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Portrait_of_Antoine-Henri_Becquerel.jpg 03/02/2012

6c Nobel foundation Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:WilhelmR%C3%B6ntgen.JPG 03/02/2012


Acesso

7Imagem: "E=MC² " de David Bodanis, Ed. Berkley Trade; 1ª Ed. (9 de Outubro de 2001).

http://www.amazon.com/mc2-Biography-Worlds-Famous-Equation/dp/0425181642 03/02/2012

13 SEE-PE Acervo SEE-PE 08/03/201214a SEE-PE Acervo SEE-PE 08/03/2012

14b

Alpha particles are stopped by a sheet of paper whilst beta particles halt to an aluminium plate. Gamma radiation is dampened when it penetrates matter. Gamma rays can be stopped from 4 meters of lead / Publi c Domain.

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Alfa_beta_gamma_radiation.png

08/03/2012

16a Aude / GNU Free Documentation License http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Nagasaki_a-bomb_clock.jpg 03/02/2012

16b Fg2 / Public Domainhttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hiroshima_Gembaku_Dome_1.jpg 03/02/2012

17a United States Public Domain

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Hiroshima_Street_Scene_with_injured_Civilians.jpg 01/02/2012

17b United States Public Domain

http://en.wikipedia.org/wiki/File:The_patient%27s_skin_is_burned_in_a_pattern_corresponding_to_the_dark_portions_of_a_kimono_-_NARA_-_519686.jpg 01/02/2012

18 United States Public Domainhttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Atomic_cloud_over_Hiroshima.jpg 01/02/2012

19

US government DOD and/or DOE photograph. Public domain as work of U.S. federal government.

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Little_boy.jpg 03/02/2012


Acesso

20a US Department of Energy / Public Domain http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Szilard_and_Hilberry.jpg 03/02/2012

20bPrinceton Plasma Physics Laboratory / Creative Commons

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:NSTX.jpg 03/02/2012

21 Fastfission / Public Domain http://en.wikipedia.org/wiki/File:Fission_chain_reaction.svg 06/02/2012

22 SEE-PE Acervo SEE-PE 08/03/2012

23

Central region of the Lagoon Nebula (also known as M8 and NGC 6523) - an H II region in the Sagittarius constellation / Southern African Large Telescope (SALT) / Public Domain 08/03/2012

24 I, Panoptik / GNU Free Documentation License http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:D-T_fusion.svg 06/02/2012

25 US Atomic Energy Commission / Public Domain.http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ivy_explosion.JPG 03/02/2012

26a United States Department of Energy / Public Domain.

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Three_Mile_Island_(color)-2.jpg 01/02/2012

26bBen Fairless / Creative Commons - Atribuição 2.0 Genérica.

http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:The_dangerous_view_-_Pripyat_-_Chernobyl.jpg 08/03/2012

27 Onuka, Masami ( 尾糠政美 ) / Domínio Público. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Victim_of_Atomic_Bomb_002.jpg 06/02/2012

Slide Autoria / Licença Link da Fonte Data do Acesso

28 TimVickers / Public Domain. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Geiger_counter_2.jpg 06/02/2012

29a Sturm / Creative Commonshttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Vista_Angra.jpg 06/02/2012

29bAndré Koehne / GNU Free Documentation License

http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:UranioBrasil.gif 06/02/2012

30a

Linha de Cosméticos contendo Radio, vendidos na primeira parate do século XX / Musée Marie Curie / GNU Free Documentation License. 08/03/2012

30b Rama / CeCILLhttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Tho-Radia-IMG_1228.JPG 06/02/2012

31a Myohan at en.wikipedia / Creative Commons http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Thyroid_scan.jpg 06/02/2012

31b Smoothape / Public Domain http://en.wikipedia.org/wiki/File:Axesse_Radiotherapy.png 06/02/2012

31c, e 33

Reconstrução da múmia de Öetzi exposta no Prehistory Museum of Quinson, Alpes-de-Haute-Provence, França / fotografia disponibilizada por 120 / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Otzi-Quinson.jpg 08/03/2012

32 Sanko / Creative Commonshttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:PET_Scan_nasopharynx_carcinoma.jpg 06/02/2012

33 Hokanomono / Public Domain. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Radiocarbon_dating_calibration.svg

08/03/2012

34 SEE-PE Acervo SEE-PE 08/03/2012

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