Radioatividade: Natureza das Emissões e Características


No ano de 1875 William Crookes, fazendo experiências, com gases, a pressões baixíssimas, descobriu os chamados raios Catódicos. Com a descoberta, levou a interesse, um número grande de físicos, no final do século XIX, entre eles, Wilheim konrad Rõentgen, a dedicar às pesquisas. Após várias experiências, descobriu que um negativo de filme fotográfico poderia impressionar, o fecho metálico de uma bolsa que estava sobre o filme. A partir desta observação acidental ele propôs que os raios catódicos quando se chocavam com os metais ou com o vidro, novos raios eram emitidos. Esses raios eram altamente energéticos e tinham a capacidade de marcar um negativo fotográfico, até mesmo envolto por um papel preto. A estes raios denominou-os de Raios X, porque não se conhecia a sua natureza, por não serem desviados por um campo magnético. Com novos estudos evidenciou-se a capacidade de tornar fosforescentes ou fluorescentes certas substâncias. Por estes, Rõentgen recebeu o primeiro prêmio Nobel de Física em 1901.

Radioatividade

As substâncias fluorescentes e fosforescentes emitem luz ao receber energia, como por exemplo, as radiações eletromagnéticas, como: luz, raios X, etc… Com a interrupção de energia as substâncias fluorescentes param imediatamente de emitir energia, enquanto que os fosforescentes continuam a emitir luz por um certo tempo, como os interruptores de luz, ponteiros de relógio, etc…

Muito se acreditou que somente na presença da luz era possível esta situação de tornar as substâncias fluorescentes e fosforescentes ou até mesmo impressionar chapas fotográficas, porém, através dos estudos de um químico francês Henri Antoine Becquerel, com a substância K2 (U02) (S04)2 (sulfato duplo de potássio e uranila), ainda que esta permanecesse no escuro por muitos dias, mesmo que envolvidas por papel preto. Concluiu que algum tipo de radiação desconhecida estavam saindo do sulfato e atingindo a chapa fotográfica.

Com os estudos posteriores o casal Marie e Pierre Curie, verificaram que todos os sais de urânio apresentam a propriedade de impressionar chapas fotográficas, concluindo ser o Urânio o responsável pelas emissões. Através da pechblenda (U308) oriunda da Tchecoslováquia, o casal Curie, através de extração e purificação do Urânio, verificaram que as impurezas eram mais radioativo que o próprio Urânio, descobrindo em 1898 um novo elemento químico, 400 vezes mais radioativo, o Polônio.

Algum tempo depois do próprio material, isolou-se o Rádio, 900 vezes mais radioativo que o Urânio. Portanto, Reação Nuclear é aquela que altera os núcleos atômicos, sendo que a radioatividade é um fenômeno onde um núcleo atômico instável emite partículas e radiações, transformando-se em um núcleo mais estável.

“A ciência não para na sua constante busca de descobrir novos rumos, para que a humanidade aproveite o crescimento intelectual, em prol das próprias necessidades de sobrevivência, determinando a vontade, a luta, o trabalho para produzir uma sociedade justa e alegre, representada pela união de ideias de sempre servir aos nossos semelhantes. A Evolução existe gradativamente, porém, não podemos esquecer que com ela o crescimento moral é necessário, pois, sem ele as nossas conquistas são falhas e estaremos desenvolvendo a ciência de modo incompleto e irracional”.

NATUREZA DAS EMISSÕES

São três tipos bem distintos. Isso pode ser constatado com a aparelhagem esquematizada abaixo:

a emissão que sofre um pequeno desvio para o lado da placa negativa é denominada emissão aã (alfa);
a emissão que sofre um desvio maior para o lado da placa positiva é denominada emissão bb (beta);
a emissão que não sofre desvio é denominada emissão gg (gama).

Note que essa experiência é realizada no vácuo, pois o ar poderia absorver parte das emissões.
A. Emissões alfa [2a4 ou *He2+]
B. Emissões beta: [-.J!0]
C. Emissões gama: [Oy°]

As radiações gama (y) são semelhantes ao raio X. Não possuem carga ou massa.

Características:

Velocidade da luz: 300.000 km/s
Alto poder de penetração. Os raios gg são mais penetrantes que o raio X, por apresentarem menor comprimento de onda, variando de 0,1 a 0.001Â.
São partículas formadas por 2 prótons e 2 nêutrons (sendo igual ao núcleo do átomo de Hélio). Apresentam carga +2 e massa igual a 4. A carga positiva explica por que são atraídas pelo polo negativo e a massa elevada, produzindo um pequeno desvio, quando comparada a emissão bb.

Características:
1. v   = 20.000 km/s ou 5% da velocidade da luz.
2. Pequeno poder de penetração. São barradas por uma folha de papei, ou chapa de alumínio de 0,06mm de espessura. Ao incidirem sobre o corpo
humano, são detidas sobre uma camada de células mortas causando no máximo queimaduras.
3. Grande poder de ionização. Isto determina o número de íons formado por cm3 na trajetória da partícula.
4. Quando a partícula “aã” captura dois elétrons se transforma em um átomo de Hélio.

Características:
1. 95% da velocidade da luz.
2. Médio poder de penetração. São de 50 a 100 vezes mais penetrantes que as partícula aa!>. Atravessam alguns metros no ar e até 16 mm na madeira. São barradas por lâminas de alumínio com l cm de espessura ou por lâminas de chumbo com espessura de 2 mm ou mais. Ao incidirem sobre o corpo humano, podem penetrar até 2 cm e causar sérios danos.
3. Médio poder de ionização, por apresentar carga elétrica menor que as partículas 2aa4.
4. Na verdade a partícula bb (elétron), não existe no núcleo, que é formado por prótons e nêutrons.

A partícula bb é formada de desintegração de um nêutron (em núcleos instáveis) de acordo com a reação:

Atravessam milhares de metros no ar, até 25 cm na madeira ou 15 cm no aço.

3. Pequeno poder de ionização, por ser este fator ligado às cargas elétricas, sendo portanto pequena a capacidade de formar íons.
Depois do estudo da natureza e características das emissões radioativas, chega-se a conclusão que um fator importante para o ser humano é o cuidado quanto à exposição de materiais radioativos, tendo deste modo: y > P > a