Radioatividade - tópicos principais

Quais são os tipos de emissão radioativa? Quais os tipos de reações nucleares que acontecem? O que é tempo de meia vida?

Na maioria das vezes, os tópicos principais de radioatividade podem ser abordados de maneira rápida pelos professores, sendo um conteúdo de entendimento e contextualização fácil. Seguem alguns destaques:

Tipos de emissão

Quando falamos em radioatividade é fundamental lembrar das emissões alfa (α) , beta (𝛽) , gama (γ) e suas características como mostrado na imagem a seguir.

Poder de Penetração

Sobre o poder de penetração pode-se associar a ideia de quanto maior a massa da partícula, menor o seu poder de penetração.

Poder Ionizante

Quanto maior o número de cargas da partícula, maior será seu potencial para ionizar outros compostos.

 Fissão Nuclear    (BOMBA!)

Reação onde átomos grandes (com muitos prótons, nêutrons e elétrons) são "quebrados" transformando-se em átomos menores liberando grande quantidade de energia.

Por que esta reação é conhecida como reação em cadeia? 

Pelo fato da quebra (fissão) do átomo inicial liberar nêutrons que podem atingir outros átomos e também provocar sua quebra.

Fusão Nuclear    (SOL)

Reação onde átomos pequenos se fundem formando átomos maiores. Exemplo de reação que ocorre no Sol, quando átomos de Hélio são formados a partir do Hidrogênio.

Meia-Vida e Decaimento Radioativo  

Tempo necessário para uma amostra radioativa (que emite radiação) perder metade do seu "poder de emissão de radiação".

Este conceito é muito utilizado relacionado ao Carbono-14,  para datar fósseis antigos. 

A partir da determinação da quantidade de carbono -14 presente numa amostra de fóssil é possível estimar a idade do material pela diferença de quantidade comparada a uma amostra de um ser vivo atual.

Transmutações (um elemento químico se transforma em outro)

Fique atento! 

Em todas as reações nucleares independente do tipo deve existir o equilíbrio de massa e carga.

Massa - valor representado acima da letra ou símbolo. A soma de todos os valores de massa do lado esquerdo (Reagentes) da reação deve ser igual a soma de todos os valores de massa que estão do lado direito (Produtos) da reação.

Carga - valor representado abaixo da letra ou símbolo. A soma de todos os valores de carga do lado esquerdo (Reagentes) da reação deve ser igual a soma de todos os valores de carga que estão do lado direito (Produtos) da reação.

Reações nucleares naturais 

Também chamada de desintegração radioativa ou transmutação. Aparecem dois produtos derivados de um átomo que está do lado esquerdo da reação, este átomo possui alguma instabilidade por este motivo emite radiação (partículas).

No exemplo a seguir, temos um átomo de tório se transformando num átomo de rádio com a emissão de uma partícula alfa. 

Neste outro exemplo, um átomo de bismuto emite uma partícula beta e forma o átomo do elemento polônio.

Reações nucleares artificiais.

Ocorre quando uma átomo de maior estabilidade é bombardeado por alguma partícula (alfa, beta, nêutron, etc.) que o desestabiliza formando outro elemento. Nos exemplos abaixo é possível ver a transmutação provocada por partícula alfa, próton e nêutron.

Para saber mais acesse o site da Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN).

Substância Pura

O que é uma substância pura?

O conceito de pureza depende de como enxergamos algo. Para responder a pergunta, pense no seguinte exemplo: 

Imagem de Michael Tavrionov por Pixabay  

Ao encher um copo com água da torneira,  só adicionamos água,  só enxergamos água, então podemos concluir que temos a substância pura, água.

No entanto, se pensarmos de maneira microscópica, no que não conseguimos observar a olho nu, é bem provável que junto com a água da torneira existam outros compostos utilizados em seu tratamento, como cloro e flúor.  

Se pensarmos deste modo, concluiríamos que a água não está pura, pois existem outras substâncias junto com ela, essa mistura de substâncias de características visualmente uniforme é o que classificamos como mistura homogênea.

Sobre concentrações, inclusive, de acordo com o Ministério da Saúde, recomenda-se que a água tenha no mínimo 0,2 mg/L (miligramas por litro) de cloro residual, para eliminar possíveis bactérias e outros micro-organismos. 

Enquanto que o teor de flúor recomendado varia próximo a faixa de 0,6 mg/L (miligramas por litro).

Na teoria, se denomina uma substância pura, aquela que possui características químicas e propriedades físicas constantes. 

Isto é muito comum quando se analisa gráficos de mudanças de estados físicos, diferenciando substância pura, mistura eutética e mistura azeotrópica.

E qual a diferença de substância simples e composta?

Substância simples - é formada por um único elemento químico.

Exemplo: N2, O2, H2, Fe.

Substância composta - é formada por mais de um elemento químico. 

Exemplo: NaCl, CO2, H2O.

Fica o alerta para não confundir os conceitos, pois podem existir substância simples pura e substância composta pura.