Radioatividade É a propriedade de certos elementos naturais e

1- Período de Semidesintegração ou Meia-vida (p ou
t1/2) - É o tempo necessário para desintegrar a metade
dos átomos radioativos.
Radioatividade
de certos elementos naturais e
emitir partículas e radiações
terem núcleos instáveis. Esta
de decaimento radioativo ou
ADIL
SON
SEC
CO
É a propriedade
artificiais possuem de
eletromagnéticas, por
emissão denominada
desintegração nuclear.
Natureza das Radiações
RADIAÇÃO
ALFA
REPRESENTAÇÃO
2
α
BETA
4
-1
β
0
GAMA
0

0
Semelhante ao
núcleo do
átomo de
Hélio
Elétron
Massa relativa
4
0
0
Carga relativa
2+
1-
0
Velocidade
20000 Km/s
270000 Km/s
300000 Km/s
CARACTERÍSTICA
Ondas
eletromagnéticas
Onde:
n ou m= número de átomos ou massa final (restantes)
n0 ou m0 = número de átomos ou massa inicial
X = número de períodos de meia-vida que se passou.
Poder de
penetração
Pequeno.
Bloqueado por
uma folha de
papel.
Médio.
Bloqueada por
uma chapa de
chumbo de 2
mm.
Alto. Bloqueado
por uma chapa de
chumbo de 5 cm.
Pequeno.
Podendo
causar
queimaduras.
Médio.
Penetração no
organismo até
2 cm.
Alto. Atravessam o
corpo humano,
causando até
alterações no DNA.
Danos ao ser
humano
O tempo (t) necessário para que dos n0 ou m0 de
átomos radioativos iniciais restem apenas n ou m pode
ser calculado pelo produto:
t=xP
Leis da radioatividade
1ª Lei da Radioatividade (lei de Soddy) - Quando um
núcleo emite uma partícula alfa (a), seu número
atômico diminui de duas unidades e seu número de
massa diminui de quatro unidades.
Ex:
92
U
235
→
2
a
4
+
90
Th
231
2º Lei da Radioatividade (Soddy-Fajans-Russel) Quando um núcleo emite uma partícula beta, seu
número atômico aumenta de uma unidade e seu número
de massa não se altera.
Ex:
90
Th
234
→
-1

0
+
91
Pa
234
Cinética das Radiações
Datação pelo C14
O carbono 14 é formado na alta atmosfera pela
colisão de nêutrons provenientes do espaço com átomos
de nitrogênio do ar.
14
7N
+ 0n1 → 6C14 + 1p1
O carbono 14 assim formado é combinado com o
oxigênio do ar produzindo CO2 que é absorvido pelos
vegetais, passando para os animais devido à cadeia
alimentar.
A partir da morte do ser vivo, a quantidade de carbono
14 existente no organismo se dividirá pela metade a
cada 5 730 anos devido a sua desintegração radiativa.
14
6C
→ 7N14 +
-1β
0
Feita a análise de uma amostra do corpo do ser morto e
determinada a concentração do carbono 14 é possível
saber, pela curva de decaimento, o intervalo de tempo
decorrido entre a morte e o dia em que foi recolhida a
amostra. Cerca de 50 mil anos depois, esta quantidade
começa a ser pequena demais para uma datação
precisa.
02)
Analise os itens a seguir que fornecem
informações a respeito das radiações nucleares.
Marque falso ou verdadeiro.
( ) As radiações gama são ondas eletromagnéticas de
elevado poder de penetração.
( ) O número atômico de um radionuclídeo que emite
radiações alfa aumenta em duas unidades.
Fissão e Fusão Nuclear
Fissão nuclear é o processo de quebra de núcleos
grandes em núcleos menores, liberando uma grande
quantidade de energia. Princípio de funcionamento das
bombas atômicas e dos reatores nucleares.
( ) As radiações beta são idênticas aos elétrons e
possuem carga elétrica negativa.
( ) O número de massa de um radionuclídeo que
emite radiações beta não se altera.
(
) As radiações gama possuem carga nuclear +2 e
número de massa 4.
03)
Quando o átomo radioativo 91Ac234
uma partícula beta há formação do:
Fusão Nuclear - A fusão nuclear consiste na junção de
pequenos núcleos atômicos formando um núcleo maior
e liberando grande quantidade de energia. Reações
desse tipo ocorrem no Sol e nas estrelas. É o princípio
da bomba de hidrogênio.
1H
2
+ 1H3 → 2He4 + 0n1
Atividades
01)
Assinale o que for correto.
01.
A partícula  forma-se a partir da desintegração
a)
230
89Ac
b)
89Ac
d)
232
91Pa
e)
90U
234
c)
emite
234
90Th
234
04) As propriedades radioativas do 14C usualmente
são empregadas para fazer a datação de fósseis.
Sabe-se que a meia-vida deste elemento é de
aproximadamente 5.730 anos. Sendo assim,
estima-se que a idade de um fóssil que apresenta
uma taxa de 14C em torno de 6,25% da normal
deve ser:
a) 17.190 anos.
d) 28.650 anos
b) 91.680 anos.
e) 22.920 anos.
c) 5.730 anos.
05) Analise as proposições abaixo, relativas aos
fenômenos radioativos e julgue os itens.
01.
A partícula beta tem essencialmente a mesma
carga e massa do próton.
02.
Quando um núcleo emite uma partícula alfa, o
seu número atômico diminui de duas unidades.
04
A emissão de raios gama não altera o número
atômico e nem o número de massa do núcleo emissor.
de um nêutron, dando origem também a um próton e a
um neutrino.
08.
Quando um núcleo emite uma partícula beta seu
número de massa diminui de uma unidade.
02.
16.
A meia-vida é o tempo necessário para a
desintegração da metade de qualquer elemento
radioativo.
As partículas  possuem carga elétrica +4 e
número de massa igual a 2.
04.
Em uma reação nuclear, há sempre conservação
de massa e carga.
08.
Quando um núcleo radioativo emite uma
partícula  , sua massa não se altera, porém seu
número atômico diminui.
16.
A emissão gama é considerada uma onda
eletromagnética e não possui carga elétrica nem massa.
06) Os elementos radiativos são muito usados em
medicina, tanto para diagnósticos como para
procedimentos terapêuticos. São também usados
para determinar os mecanismos das reações
químicas e determinar a idade de objetos antigos.
As reações nucleares são aproveitadas em
geradores de eletricidade e em armas de
destruição maciça.
Com relação à emissão de partículas e/ou
radiações por átomos radiativos, é correto
afirmar:
a)
Radiatividade é a emissão espontânea de
partículas e/ou radiações de núcleos estáveis de
átomos, originando outros núcleos que serão sempre
instáveis.
b)
A partícula  é um núcleo do átomo de hélio,
portanto é formada por 2 prótons, dois elétrons e dois
nêutrons.
c)
A partícula  forma-se a partir da desintegração
do nêutron, que dá como resultado um próton, um
elétron (partícula ) e um neutrino, partícula sem carga
elétrica e de massa desprezível.
d)
As emissões gama () são partículas que
apresentam menor poder de penetração e maior poder
ionizante sobre os gases.
e)
As emissões alfa () são as principais
responsáveis pelos efeitos biológicos das radiações.
Podem produzir mutações nas células do nosso
organismo, com gravíssimas conseqüências genéticas.
07) Uma série radioativa consiste em um conjunto
de radioisótopos que são formados a partir de um
radioisótopo inicial, pela sucessiva emissão de
partículas alfa e beta. Na série radioativa que se
inicia com o 93Np237 e termina com o 83Bi209, o
número de partículas alfa e beta emitidas é de,
respectivamente:
a)
3e5
b)
7e4
c)
6e3
d)
5e2
e)
8e6
08) A datação de objetos pode se basear em
diversos
métodos,
sendo
o
método
por
radioisótopos, em especial carbono- 14, um dos
mais conhecidos e empregados para artefatos
arqueológicos. Em estudos sobre o histórico de
contaminação ambiental, que datam desde a
Revolução Industrial, o radionuclídeo natural 210
Pb tem sido utilizado para se estimar a data de
deposição de sedimentos contaminados em lagos
e estuários. O 210 Pb possui tempo de meia-vida
(t1/2) de 22,5 anos e é mais adequado para
datação de eventos recentes que o 14C, cujo t1/2
= 5.730 anos. Acerca desse assunto:
a)
Explique o que é tempo de meia-vida (t1/2).
b)
Considerando que o sedimento a ter sua data
estimada apresenta atividade de 210 Pb equivalente a
12,5% da atividade no momento da deposição (t =0),
qual a idade do sedimento?
09) O físico brasileiro Cesar Lattes desenvolveu
importantes pesquisas com emulsões nucleares
contendo átomos de boro (5B10) bombardeados
por nêutrons. Quando um nêutron, em grande
velocidade, atinge o núcleo de um átomo de 5B10, e
é por ele absorvido, dá origem a dois átomos de
um certo elemento químico e a um átomo de trítio
(1H3).
a)
Identifique esse elemento químico, indicando
seu número atômico e seu número de massa.
b)
Uma certa massa inicial do radioisótopo trítio
reduz-se a 200 g em 36 anos. A mesma massa inicial
leva 60 anos para se reduzir a 50 g. Calcule o tempo de
meia-vida do trítio.
10) As propriedades radioativas do 14C usualmente
são empregadas para fazer a datação de fósseis.
Sabe-se que a meia-vida deste elemento é de
aproximadamente 5.730 anos. Sendo assim,
estima-se que a idade de um fóssil que apresenta
uma taxa de 14C em torno de 6,25% da normal
deve ser:
a)
17.190 anos.
b)
91.680 anos.
c)
5.730 anos.
d)
28.650 anos
e)
22.920 anos.