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O que é radioatividade e quais os seus impactos principais?

Muito provavelmente, você já se deparou com o símbolo radioativo, seja em filmes, ou em fotos da internet. A radioatividade é um fenômeno que ocorre devido a instabilidade de elementos químicos, resultando na emissão de energia por átomos. As consequências da radiação podem ser diversas, como mutações, ou a produção da fluorescência.

É importante você saber que um elemento pode produzir radiação independente de seu estado físico (sólido, líquido, gasoso) e também independente de outros fatores químicos, como temperatura e pressão.

Este assunto está cada vez mais presente nos vestibulares e, de acordo com Prof. Igor, “tem ano que aparece no Enem, tem ano que não”. De qualquer forma, ele explica que é muito bom você dar mais uma olhada nesse assunto para evitar qualquer surpresa no dia da prova.

Para te ajudar a chegar ainda mais preparado nos processos seletivos, nós destacamos os pontos principais da radioatividade. Veja com detalhes:

O que é radioatividade?

A radioatividade é um fenômeno natural ou artificial que ocorre no núcleo atômico devido a um processo de instabilidade. Ela foi descoberta no século XIX, pelo casal de químicos Pierre e Marie Curie.

Igor explica que um núcleo instável pode emitir radiações até a sua estabilização. Esse processo de emissão por um núcleo instável é chamado de radioatividade.

Pessoal, ATENÇÃO! Se você estiver pensando “Ah, então o objetivo da radioatividade é estabilizar o átomo, né?”, nossa resposta é NÃO. A estabilização faz parte do processo, mas não podemos falar que é finalidade.

A radioatividade funciona assim:

Núcleo Atômico (Instável) → Núcleo Atômico (Estável)

↓

Emissões de Radiações

É por isso que muitas pessoas definem o conceito de radioatividade como um fenômeno físico que resulta da emissão de energia por átomos. Durante esse processo, ele pode inclusive formar novos elementos (vamos explicar mais adiante alguns exemplos).

O que significa radioatividade?

De acordo com o dicionário Michaelis, a palavra radioatividade vem dos termos em latim radius+atividade e significa a “Desintegração espontânea do núcleo atômico de certos elementos resultando na emissão de radiação eletromagnética ou na emissão de partículas”.

Quando falamos sobre radioatividade é comum assemelharmos com mutações, ou algo ruim. Mas usamos radioatividade o tempo todo, como no micro-ondas, no tratamento de doenças, como o câncer, e para produzir energia.

São as famosas usinas nucleares responsáveis por transformar radiação em energia. Apesar do que pode parecer, essa energia é considerada limpa, já que não emite gases e nem poluentes na atmosfera. Inclusive, há três usinas nucleares ativas no Brasil, em Angra dos Reis, Rio de Janeiro.

Símbolo radioativo

O símbolo radioativo é chamado trifólio, o mesmo nome das ervas com folhas em forma de trevo.

O físico americano Paul Frame que por anos estudou a origem do símbolo, disse que ele foi rabiscado pela primeira vez em 1946, no laboratório de radiação da Universidade da Califórnia, em Berkeley, Estados Unidos.

Não se sabe ao certo por que a escolha desse símbolo, uma das idéias é que eles podem ter buscado inspiração numa imagem parecida, que era utilizada na base naval de Berkeley que servia para indicar o risco do movimento das hélices dos navios ali atracados.

Independentemente da origem, foi uma boa escolha, pois o símbolo é fácil de ser desenhado e identificado, além de ser diferente dos outros sinais de alerta.

Atualmente, em todo lugar do mundo, qualquer substância que emitir radiação deve ter esse símbolo por perto. Existem normas específicas para o uso desse símbolo em áreas que a presença humana é controlada,por exemplo: prédios de reatores nucleares e salas de exames de raios-X.

Quais as emissões de um processo radioativo?

Existem duas partículas (alfa e beta) e uma radiação (gama). Entenda detalhes:

Partícula alfa (α)

A partícula alfa também é conhecida como núcleo de Hélio. Ela possui massa 4 e carga +2. “Ela é pesada e lenta, com baixo poder de penetração. Quando ela é emitida em algum material radioativo, ela para na sua roupa, por exemplo”, explica Igor.

Partícula beta (β)

Para se ter uma ideia, a radiação do tipo beta é parada numa parede feita de concreto larga, porém ela consegue atravessar a sua pele.
A radiação com partículas beta também conhecida como elétron. Ela tem massa igual a zero e carga -1. “É uma partícula bem mais rápida, quando comparada com a partícula alfa. Seu poder de penetração também é um pouco maior”, afirma o professor.

Radiação gama (δ)

A radiação gama é eletromagnética. Sua massa equivale a zero e sua carga também é zero. “É bastante rápida com grande poder de penetração. Ela consegue atravessar a pele e os tecidos, chegando até os nossos órgãos”, revela o prof. Igor.

O que são elementos radioativos?

Podemos definir elementos radioativos como aqueles que possuem átomos capazes de emitir radiação. Quer ver alguns exemplos? Temos o polônio, urânio, césio, criptônio, actínio, plutônio, carbono-14, estrôncio, rádio, iodo, ástato e radônio.

Para completar seus estudos, vale lembrar que uma substância radioativa é formada pela junção de elementos radioativos. Entenda mais sobre esse assunto, vendo as Leis da Radioatividade:

1ª Lei: Lei de Soddy

É a emissão da partícula alfa (α) de um átomo. Nesse processo, o número atômico (Z) diminui em 2 unidades e a massa (A) em 4 unidades.

Por Exemplo:

Fórmula:

2ª Lei: Lei de Sossy, Fajans e Russel

É a emissão da partícula beta (β) de um átomo. Nesse processo, o número atômico (Z) aumenta em 1 unidades e a massa (A) permanece a mesma.

Por Exemplo:

Fórmula:

Quais são as reações no processo da radioatividade?

Existem duas reações no processo de radioatividade:

transmutação natural;
transmutação artificial.

Transmutação natural:

Quando há a transmutação natural, as partículas alfa, beta e radiação gama são emitidas espontaneamente pelo núcleo atômico. Isso quer dizer que essas partículas irão aparecer numa equação química radioativa como “produtos”.

Por exemplo:

Quando você tem a emissão partículas alfa, a massa decai em 4 unidades, enquanto o número atômico desse elemento químico decai em 2 unidades. Dessa forma, o elemento formado depois da emissão da partícula tem uma massa 4 unidades menor e um número atômico duas unidades menor.

A partícula beta, quando emitida nesse processo de transmutação natural, não altera o número de massa. Já em relação ao número atômico, esse novo elemento tem uma unidade a mais.

Por fim, em relação à partícula gama, não há alteração nem na massa e nem mesmo no seu número atômico.

Transmutação artificial:

A transmutação do tipo artificial ocorre aquilo que os especialistas chamam de bombardeamento – ou seja, é uma colisão. “Eu preciso emitir essas partículas e fazer ela colidir com outro átomo”, explica prof. Igor.

Podemos separá-las em fissão, quando o bombardeamento leva à quebra de um núcleo e à formação de outros núcleos menores, e em fusão, quando há a junção de núcleos a partir da colisão.

Fissão

Foto: Reprodução/ Divulgação

O que é o decaimento radioativo?

Você já ouviu falar em decaimento radioativo? Podemos definir “meia vida” como o tempo que você precisa esperar para metade da massa decair. Ela também é chamada de constante de desintegração.

É bastante comum os vestibulares cobrarem exercícios para você calcular a meia vida de um elemento. Eis uma fórmula que pode te ajudar:

Mf = mi/2x
Mf: Massa final
Mi: massa inicial
x: número de meias-vidas transcorridas.

Existem filmes que abordam o tema radioatividade?

Sim, você pode encontrar diversa referências no cinema nacional e internacional. Veja a lista:

Chernobyl – é uma minissérie produzida pela HBO, onde seus personagens tentam mitigar os danos catastróficos do acidente nuclear de Chernobyl em 1986.
Césio 137 – O Pesadelo de Goiânia – o documentário é sobre o acidente com lixo radioativo que aconteceu em 13 de setembro de 1987 com uma cápsula de Césio-137;
O Desastre de Chernobyl – este documentário retrata o acidente que aconteceu em 26 de abril de 1986 e das tentativas de amenizar os efeitos da radioatividade.
O Início do Fim – durante o filme, você verá como funciona o departamento de bomba atômica dirigido por Leslie Groves;
Síndrome da China – uma repórter descobre que há algo de errado com a usina nuclear na Califórnia. Ela tenta denunciar o caso, mas existe um esquema para encobrir os fatos.
K-19: The Widowmaker – o submarino nuclear K-19 é testado durante a Guerra Fria, mas seu sistema de refrigeração para de funcionar. Você vai ver como o comandante e o capitão se viram para evitar um desastre nuclear.