Poder de ionização das emissões radioativas naturais

Há três emissões radioativas essenciais que são liberadas pelos centros das partículas radioativas naturais, são elas: alfa (a), beta (ß) e gama (?).

Ernest Rutherford executou uma experiência que auxiliou no diagnóstico dessas emissões. Ele operou com um feixe de elementos radioativos que eram liberados de forma natural por um exemplar de urânio e minério. Essa radiação foi posta perante a força de um campo magnético e Rutherford constatou que o feixe se separava em três.

Emissão alfa (a)

Um dos feixes tinha carga positiva, uma vez que foi aproximado do pólo negativo do campo magnético. Em razão de ter sofrido influencia do campo magnético, isso quer dizer que se trata de átomos, que Rutherford denominou de partículas alfa.

Partícula gerada por dois nêutrons e dois prótons, da mesma maneira que o centro de uma partícula de hélio. Como os prótons são positivos e os nêutrons não apresentam carga nenhuma, as partículas alfa apresentam carga +2 e massa proporcional a 4u.

Dessa forma, quanto um átomo radioativo libera uma partícula alfa, ele se modifica em outro átomo com um número atômico (número de prótons) menor em dois itens, uma vez que dissipou dois prótons, e com número de massa (quantia de prótons e nêutrons no centro) menor em quatro itens.

As partículas alfa podem ser representadas por: 42a2+

Ex:

O urânio-238 libera uma partícula alfa, ele se transforma no tecnécio-234:

92238U à42a2+ + 90234Th

As emissões a são as que apresentam menor capacidade de penetração e que, portanto, oferecem menos prejuízo ao ser humano, uma vez que elas não conseguem ultrapassar uma camada de ar de espessura igual a 7cm, uma chapa de alumínio ou uma folha de papel de 0,06 mm. Quando atingem diretamente a pele, podem provocar, somente, queimaduras, já que as células mortas da pele são capazes de paras essas partículas.

Emissão beta (ß)

A segunda emissão analisada por Rutherford foi a que ele denominou de beta e que o mesmo deduziu que eram partículas, só que nesse caso apresentavam carga negativa, pois padeciam por um distanciamento ocasionado pelo campo magnético, sendo trazida para o pólo positivo.

Partículas constituídas por somente um elétron. Apresenta carga elétrica equivalente a -1 e massa julgada desprezível. São muito parecidas com os elétrons e representadas por: ß- ou 0-1ß

Sua capacidade de penetração é consideravelmente maior do que a partícula alfa, sendo considerado de grau médio. Essas partículas podem ser paradas por uma chapa de alumínio de 1 cm ou de chumbo de 2mm, podendo penetrar até 2cm da pele humana e ocasionar graves prejuízos.

Emissões gama (?)

É uma radiação eletromagnética muito semelhante aos raios X. Não apresenta carga elétrica e nem unidade de massa.

Essas emissões apresentam energia e, desse modo, quando são liberadas pelos centros de elementos radioativos, alcançam as moléculas gasosas, como as que estão expostas no ar e são capazes de ionizar esses gases, isto é, desprendem os seus elétrons e criam íons.

Íons são átomos de partículas que ganham ou perdem elétrons e se reconduzem carregados eletricamente. Se uma partícula perder um ou mais de um elétron, ela permanece com carga positiva e é denominado de cátion. Em contrapartida, se ela ganha um ou mais de um elétron, ela passa a possuir carga negativa e é conhecida como ânion.

Depois de ser ejetada do centro atômico, por exemplo, a partícula alfa choca-se com os átomos de gás oxigênio e pega dois elétrons, convertendo-se em uma molécula de hélio. Dado que o O2 dissipou dois, ele se ionizou, produzindo o íon O2+2:

24a + O2 à24He + O2+2

Dado que a partícula alfa apresente a massa maior em comparação com as demais emissões radioativas, a sua capacidade de ionização é maior, isto é, ela tira os elétrons dos gases com grande facilidade e é capaz de originar uma quantidade maior de íons por centímetro quadrado (cm²) no seu caminho do que as demais emissões.

A capacidade de ionização das partículas beta é considerada média, uma vez que a sua carga elétrica é inferior a das partículas alfa.

Por sua vez, a radiação gama é a que apresenta a menor capacidade de ionização entre as três, visto que esse poder depende somente da carga elétrica e ela não apresenta carga, portanto, de fato, não origina íons.