QUÍMICA. Transformações Químicas e Energia. Radioatividade: Reações de Fissão e Fusão Nuclear, Desintegração Radioativa e Radioisótopos - Parte 1

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1 QUÍMICA Transformações Químicas e Energia Radioatividade: Reações de Fissão e Fusão Nuclear, - Parte 1 Prof ª. Giselle Blois

2 Reação nuclear: é aquela que altera os núcleos atômicos. * Importante lembrar que em uma reação química apenas se altera o número de elétrons, nunca os núcleos. Fonte: Infoescola.

3 O que ocorre com a energia nessas reações?!?!?!?! Como as reações nucleares alteram os núcleos dos átomos, envolvem uma quantidade muito maior de energia que as reações químicas (reatores e bombas atômicas).

4 ZX A A = número de massa = p + n Z= número atômico = p

5 Quando o polônio ou o chumbo, por exemplo, é submetido a um campo elétrico ou magnético, há uma subdivisão em três: - alfa (α) - beta (β) - gama (ϒ).

6 Isto pôde ser observado em um experimento por Rutherford: Fonte: Mundo e Educação.

7 - A emissão que sofreu pequeno desvio para o lado da placa negativa foi denominada emissão alfa; - A emissão que sofreu grande desvio para o lado da placa positiva foi denominada emissão beta; - A emissão que não sofreu desvio foi denominada emissão gama.

8 Segundo Rutherford, as partículas alfa são constituídas por 2 prótons e 2 nêutrons que são atirados, em alta velocidade, para fora de um núcleo relativamente grande e instável. 2α 4

9 Observe que se a partícula α é formada por 2 prótons e dois nêutrons, ela apresenta carga positiva e massa elevada. Partícula Por isso esta emissão sofreu pequeno desvio para o lado da placa negativa. Carga elétrica relativa Massa relativa (aproximada) Próton +1 1 Nêutron 0 1 Elétron -1 1/1836 0

10 Quando um elemento radioativo emite uma partícula alfa, ele se transforma em outro elemento com o número atômico menor em duas unidades e com o número de massa menor em quatro unidades. Por exemplo, se o urânio-238 emitir uma partícula alfa, ele se transmuta no tecnécio-234: 92U α Th 234

11 1 Lei da Radioatividade ou Lei de Soody: quando um núcleo emite uma partícula α, seu número atômico diminui de 2 unidades e seu número de massa diminui de 4 unidades. Se compararmos as três emissões radioativas, podemos perceber que a emissão α é a de menor poder de penetração nos corpos, porém a que apresenta maior poder ionizante sobre o ar.

12 Por apresentarem menor poder de penetração, as emissões α são as que causam menor dano aos seres vivos, pois não conseguem atravessar uma camada de ar de 7cm, uma folha de papel ou uma chapa de alumínio de 0,06 mm. Quando incidem diretamente sobre a pele, podem, no máximo, causar queimaduras, já que as células mortas da pele conseguem deter essas partículas.

13 As emissões β são elétrons atirados, em muito alta velocidade, para fora do núcleo instável. * O elétron não existe no núcleo, ele se forma a partir de um nêutron, em núcleo estáveis: nêutron próton + elétron + neutrino O próton permanece no núcleo e o elétron e o neutrino são atirados para fora, porém o neutrino é eletricamente neutro e apresenta massa desprezível, por isso não é citado.

14 Por serem partículas negativas e muito leves, as emissões β são atraídas para a placa positiva e sofrem grande desvio. Logo, apresentam maior poder de penetração e são menos ionizantes (apresentam carga pequena), em relação à partícula α.

15 As partículas beta são, na realidade, semelhantes a elétrons, com massa desprezível e sendo representadas por: -1β 0

16 2 Lei da radioatividade ou Lei de Soddy-Fajans-Russel: quando um núcleo emita uma partícula beta, seu número atômico aumenta de uma unidade e seu número de massa não se altera. Ex.: 83Bi β Po 210

17 OBS: Como a partícula beta é cerca de sete mil vezes mais leve que a partícula alfa e com velocidade que pode chegar a 95% da velocidade da luz, possui maior poder de penetração. Ela atravessa uma forma de papel, porém é interceptada por uma fina placa de chumbo. A radiação beta atravessa a camada superficial da pele, podendo causar queimaduras, porém sem chegar a atingir órgãos internos.