Definindo a radioatividade

Em algum momento na vida, mesmo antes das aulas de química, você provavelmente já ouviu falar em radioatividade. Mas você sabe realmente o que o termo significa? Primeiro vamos entender o que são radiações: trata-se de processos químicos que ocorrem a partir de algumas substâncias e que podem ser desencadeados de modo natural ou artificial. São capazes de impressionar placas fotográficas, produzir fluorescência, ionizar gases e atravessar corpos considerados opacos à luz.

São compostas por partículas beta, partículas alfa e raios gama que, quando combinados, produzem energia nuclear e outros componentes utilizados na radioterapia. Existem algumas substâncias, como o urânio, por exemplo, que com o passar do tempo vão perdendo alguns íons em forma de radiação. O resultado, neste caso específico, é que o elemento se transforma em chumbo.

A radioatividade pode ser natural, quando provém de substâncias que já são isótopos por natureza. Já a radioatividade induzida pode ser obtida através de processos nucleares artificiais. Radioatividade seria o fenômeno da desintegração destes átomos em partículas quando submetidos à radiação. As medidas usadas para designar a radioatividade são o curie (equivalente a 3,7 X10.10 desintegrações por segundo) e o Rutherford (10.6 desintegrações por segundo).

Existem materiais que, mesmo após a perda de partículas, convertem-se em outros materiais ainda sujeitos à radiação. A esse processo, damos o nome de transformação radioativa sucessiva. Se o número de nuclídeos não apresentar alteração, dizemos que trata-se de uma situação de equilíbrio radioativo. É através da análise deste aspecto dos materiais que é possível determinar a idade da substância, vestígios de componentes químicos e formas de aplicação para a medicina (análises e tratamentos).

Para proceder com a radioatividade artificial, é realizada uma espécie de bombardeio de partículas radiativas, que atingem um núcleo. A partir disso, elas se incorporam ao núcleo atingido, dando origem a uma nova substância – essa, sim, capaz de se desintegrar e produzir radioatividade. Para se ter ideia deste processo, podemos afirmar que ele é capaz até mesmo de transformar outras substâncias em ouro, porém, não é economicamente rentável.

Henri Becquerel foi um estudioso que estava fazendo uma consideração da capacidade de o sol emitir raios-X através dos cristais. Para fazer o experimento, ele juntou cristais e placas fotográficas cobertas com papel escuro. Entre eles, havia uma tela com fios de cobre, na qual o sol não penetraria e seria possível ver a impressão da imagem. Com o passar do tempo, estudos conseguiram provar que o urânio era capaz de se modificar sem a ação do sol, apenas por características de composição dele próprio, não sendo o sol o principal agente desse fenômeno.

Leis da Radioatividade

Vale lembrar que a radioatividade segue algumas leis e princípios que você também precisa conhecer. São elas:

• 1º Lei da Radioatividade ou 1º Lei de Soddy ou, ainda, 1º Lei da Radiatividade Natural – Quando um átomo faz a emissão de uma partícula alfa, ele perde quatro unidades de massa e duas unidades do seu número atômico.
• 2º Lei da Radioatividade ou 2º Lei de Soddy ou, ainda, Lei de Fajans e Russel – Quanto um átomo faz a emissão de uma partícula beta, ele ganha automaticamente uma unidade em seu número atômico. A sua massa permanece inalterada.

É através dessa perda/ganho que os elementos se transformam em outros. As transformações vão ocorrendo gradativamente, até o término do decaimento. Se a partícula emitida pelo átomo for gama, entretanto, o mesmo não sofrerá alteração em sua massa e nem no número atômico.

É possível determinar a idade a partir do decaimento

A partir da observação de um elemento que sofreu decaimento, é possível descobrir há quanto tempo houve a primeira perda de número atômico. Isso pode ser conseguido através de uma fórmula que visa simular uma espécie de escala de tempo, que pode ser mais ou menos lenta, de acordo com a substância que está sendo analisada. Determinar a idade de uma rocha, por exemplo, exige que sejam levados em consideração os decaimentos radioativos com meia vida que apresentem a mesma grandeza das épocas geológicas que eram medidas em centenas de milhões de anos.

Se considerarmos um material que sofre radioatividade natural, como o urânio por exemplo, é possível determinar sua idade de acordo com a quantidade de chumbo acumulada. Já para analisar objetos encontrados em escavações, não é possível usar a mesma escala de tempo do urânio, mas uma escala específica determinada pela própria natureza, quando estudamos a evolução do nosso planeta.

O carbono radioativo está presente em nossa atmosfera e é capaz de penetrar o organismo de plantas e animais e tornar-se parte integrante destes organismos. É dessa forma que se faz possível determinar o tempo de existência até mesmo de materiais orgânicos encontrados em escavações. No caso de artefatos de madeira, é possível determinar quanto tempo faz que a madeira foi extraída da árvore e, a partir daí, a idade do objeto.