Casa da Ciência da UFRJ Comissão Nacional de Energia Nuclear/CNEN Instituto Ciência Hoje

Casa da Ciência da UFRJ Comissão Nacional de Energia Nuclear/CNEN Instituto Ciência Hoje 2010

Coordenação Geral Fatima Brito / Casa da Ciência Coordenação de Produção Exposição Energia Nuclear Luciane Correia / Casa da Ciência Coordenação Editorial Simone Martins / Casa da Ciência Coordenação Pedagógica Adriana Vicente / Casa da Ciência Consultoria Científica Arnaldo Mezrahi / CNEN Pesquisa de Conteúdo Bianca Encarnação e Cathia Abreu / Instituto Ciência Hoje Editoria de Arte, Capa e Diagramação Paula Wienskoski / Casa da Ciência Projeto Gráfico Elisa Folly, Ivan Faria e Paula Wienskoski Revisão Fernanda Cupolillo / Casa da Ciência Agradecimentos Claudia Souza / CNEN José Bonapace / Instituto de Química da UFRJ Q17 Quanta Energia! / editores Casa da Ciência. Centro Cultural de Ciência e Tecnologia da UFRJ, Comissão Nacional de Energia Nuclear, Instituto Ciência Hoje. Rio de Janeiro: UFRJ, Casa da Ciência, 2010. 56 p. : il. ; 21 cm 1. Energia Nuclear Física. 3. Energia Nuclear Estudo e ensino. I. Universidade Federal do Rio de Janeiro. Casa da Ciência. Centro Cultural de Ciência e Tecnologia. II. Comissão Nacional de Energia Nuclear. III. Instituto Ciência Hoje. CDD: 538.7 Ficha catalográfica elaborada pela Divisão de Processamento Técnico - SIBI/UFRJ Editores Casa da Ciência da UFRJ Rua Lauro Müller, 3, Botafogo Rio de Janeiro - RJ CEP: 22290.160 Tel./Fax: (21) 2542-7494 www.casadaciencia.ufrj.br Comissão Nacional de Energia Nuclear/CNEN Unidade Central - Sede Rua General Severiano, 90, Botafogo Rio de Janeiro - RJ CEP 22290-901 Tel.: (21) 2173-2000 / 2173-2001 www.cnen.gov.br Instituto Ciência Hoje Av. Venceslau Brás, 71, fundos, casa 27, Botafogo Rio de Janeiro - RJ CEP: 22290.140 Tel.: (21) 2109-8999 www.ciencia.org.br Distribuição gratuita

Sumário Apresentação Energia nuclear 4 Despertando a curiosidade Notável partícula 6 Bianca Encarnação e Cathia Abreu Sobre o átomo e suas histórias... 8 Elika Takimoto A energia que vem do átomo 13 Ivan Pedro Salati de Almeida Precioso mineral 17 Arnaldo Mezrahi A energia de Marie Curie 20 Carlos E. Bonacossa de Almeida Múltipla energia 22 Jean Remy D. Guimarães Como funciona uma usina nuclear? 24 Jefferson Borges Araújo e Paulo Adriano da Silva Quando o mundo conheceu a energia atômica 28 Paulo Fagundes Visentini O que você precisa saber sobre medicina nuclear 31 Berdj Meguerian Ciência na escola Abrindo o livro 36 Andreza Berti Jornada entre o cinema e a ciência 39 Gabriel Cid Garcia Energia em movimento Corrida atômica 46 Paula Wienskoski Atomóbile 48 Adriani Freire, Carmen Evelyn e Gustavo Lucena Duplex 50 Monica Cristina de Moraes Saiba mais... Sugestões de pesquisa 53

Apresentação Energia Nuclear As pesquisas e os investimentos realizados no campo da energia nuclear e a sua aplicabilidade no mundo contemporâneo, de uma forma geral, são pouco conhecidos por todos nós. Os riscos e benefícios que envolvem essas escolhas, também. Com a falsa impressão de que isso é coisa da ciência, atravessamos os dias em contato com a utilização desse conhecimento das mais variadas formas: seja na geração de energia, na conservação de alimentos, na guerra ou na medicina. Sem acesso a informações básicas que possibilitem uma reflexão sobre como a ciência se organiza e interfere na vida de cada um nós, ficamos sem opção de escolha... Seja para dizer não ao que discordamos ou consideramos um risco para a sociedade, seja para lutar pelo direito de acesso ao que pode nos proporcionar maior qualidade de vida. E só o conhecimento nos possibilita fazer escolhas conscientes. A escola, como espaço de democratização, torna-se um lugar frutífero para essa discussão. Esta publicação integra a exposição Energia Nuclear, que pretende ser um momento de encontro e debate entre aqueles que produzem, usufruem e vivem as consequências dos mais diferentes usos criados a partir dessa grande força contida em um mundo muito pequeno. O material aqui reunido foi produzido por profissionais e pesquisadores da área, em estreita colaboração com a exposição e suas atividades. Os textos apontam possíveis caminhos para trabalhar o tema em sala de aula, por meio de uma percepção crítica da realidade. Jogos e atividades lúdicas movimentam ainda mais a vontade de conhecer e aprender de diferentes maneiras. E para estimular a pesquisa e o debate com os alunos, esta edição também oferece um panorama de livros, revistas, quadrinhos, filmes e sites. Boa leitura! 4

Despertando a curiosidade

Notável partícula Olhe em volta e perceba. Se estiver dentro de casa, poderá ver camas, sofás, televisão. Ao ar livre, é possível ver árvores, pássaros, pessoas... Matéria que pode estar ou não em movimento. Como tudo isso se materializa? A resposta está contida em algo muito pequeno, minúsculo, pequena parte: o átomo. A palavra tem origem na Grécia e, se a dividirmos, obteremos o significado. Primeiro, o a, que, em grego, quer dizer negação; depois, tomo, que é o mesmo que divisível. Átomo, portanto, quer dizer algo que não se pode dividir. Era exatamente o que pensavam os estudiosos na Antiguidade. Mais tarde, os cientistas descobriram muito mais informações sobre o átomo. Uma partícula que escondia um mundo de possibilidades dentro dela. Atomistas na Antiguidade Antigos filósofos, como Leucipo, na Grécia, já desconfiavam da existência do átomo. Conhecidos como atomistas, em seus estudos, faziam comparações interessantes para explicar aos seus alunos o que poderia representar o átomo. As areias da praia, por exemplo, serviram de exemplo aos filósofos gregos em suas aulas. Perceba. Vista de longe, a areia pode parecer um imenso e homogêneo tapete branco, até o observador chegar mais perto e ver os inúmeros e minúsculos grãos. A areia, nesse caso, pode ser comparada à matéria, e o grão, ao átomo. 6

Embora fosse um exemplo interessante, na verdade, estava longe de explicar o átomo. Tarefa essa que precisaria de muitos estudos, feitos por cientistas do mundo todo, ao longo dos séculos. Apesar de as pesquisas evoluírem bastante, por muito tempo ainda, os pesquisadores pensaram ser o átomo, de fato, indivisível. Iam além: diziam ser uma partícula indestrutível, maciça, homogênea e neutra. Será? Modelo atômico Somente nos séculos XIX e XX, outras partes do átomo foram descobertas. Primeiro, o elétron. Mais tarde, um núcleo por onde os elétrons orbitavam, davam voltas, como a Terra faz em torno do Sol. Dentro desse núcleo, por sua vez, outras partículas foram descobertas: prótons e nêutrons. Estava traçada a estrutura atômica da matéria, ou modelo atômico, que serviria de base para inúmeros avanços da ciência. A energia está no núcleo Era um fato, existia uma energia que mantinham as partículas prótons e nêutrons juntas dentro do núcleo, e que garantia a estrutura do átomo. Constatada a energia, como criar maneiras para liberá-la? Uma das saídas para esse questionamento estava na divisão do núcleo do átomo. Por ser muito complicado explicar o processo que acontece no núcleo do átomo, alguns cientistas compararam o fenômeno com o que ocorre no interior do Sol. A energia que sentimos aqui da Terra, em forma de luz e calor, nada mais seria do que milhares de divisões ou reações em cadeia que acontecem no interior do Astro Rei, nossa maior fonte de energia nuclear. Apesar de alguns especialistas considerarem essa teoria incompleta, ela foi utilizada para explicar superficialmente as reações do átomo. Porém, a força energética oriunda do núcleo do átomo descoberta seria a fonte para importantes pesquisas da física nuclear. Muitas delas mudariam a história da humanidade. Bianca Encarnação Cathia Abreu Instituto Ciência Hoje 7

Sobre o átomo e suas histórias... Se algum grande desastre com a Terra acontecer, todo o conhecimento científico for destruído e só uma frase puder ser passada para a próxima geração, qual seria a afirmação que conteria a maior quantidade de informação na menor quantidade de palavras? Richard Feynman, um renomado físico do século XX e um dos pioneiros da eletrodinâmica quântica, respondeu: Todas as coisas são feitas de átomos pequenas partículas que se movem constantemente, atraindose umas às outras quando separadas por pequenas distâncias, mas repelindose ao serem comprimidas umas sobre as outras. Feynamn acreditava que nessa única frase havia uma enorme quantidade de informação sobre o Universo. Quando olhamos ao redor e nos deparamos com a incrível diversidade do mundo natural, das múltiplas formas que os objetos assumem, das texturas, dos cheiros, da variedade de materiais e substâncias, parece impossível imaginar que exista uma ordem por trás disso tudo, que todas as formas de matéria são compostas por um mesmo bloco fundamental. E, pelo que tudo indica, é assim não só aqui na Terra: os planetas e suas luas, os cometas e os asteroides, as estrelas, as nebulosas e as galáxias, todos os objetos que encontramos são feitos dos mesmos blocos fundamentais que chamamos de átomos. 8

Mas quando surgiu essa ideia tão fantástica? Esses átomos têm uma nobre história, que começa nos primórdios da ciência, em torno de 400 a.c., lá na Grécia antiga. Leucipo e Demócrito foram contra as ideias de Zenão e Parmênides, que concluíram, com base em vários paradoxos, que todas as mudanças observadas no mundo não ocorriam e que não adiantava afirmar que vemos algo se mexendo, pois, diria Parmênides, os nossos sentidos nos enganam. Movimentar-se, por exemplo, seria uma tarefa impossível, como afirmou Zenão, pois o mundo verdadeiro seria uno e indivisível, sem pluralidade ou evolução. Claro que muitos discordaram e se revoltaram com essas ideias; afinal, as coisas vistas e tocadas precisavam ser reais. O nascimento e a morte precisavam ser explicados! Leucipo e Demócrito argumentaram que a matéria não poderia ser dividida infinitamente, mas, partindo-a várias vezes, chegaríamos a uma partícula muito pequena, uma esfera impenetrável e invisível. E foi aí que toda essa história começou... Eles postularam a existência do átomo, que significa, em grego, indivisível. Afirmaram que o Universo seria composto de uma infinidade de átomos que se chocariam e recuariam em um movimento eterno, através de um espaço ilimitado. A grande variedade de materiais na natureza provinha, assim, dos movimentos desses átomos, que, ao colidirem, formavam conjuntos maiores, gerando diferentes corpos com características próprias. Dessa forma, cor, cheiro, gosto e tudo o mais seriam resultado das posições e dos movimentos dos átomos, que não poderiam ser vistos ou tocados. Os átomos dos gregos, porém, são bem diferentes dos átomos modernos. Para os gregos, os átomos encaixavam-se como em um jogo de lego, em estruturas. Já os átomos modernos existem devido à interação entre seus componentes: os elétrons, os prótons, os nêutrons e várias outras partículas subatômicas. átomos de Dalton Foi o inglês John Dalton (1766-1844), que, no início do século XIX, deu o passo definitivo para essa mudança, propondo que todos os elementos químicos, do hidrogênio à platina, eram feitos de átomos, e que cada elemento tinha um átomo diferente dos demais. Ele propôs a teoria atômica/ molecular da matéria, segundo a qual cada substância seria constituída de pequenas partículas, as moléculas. H 2 O, por exemplo, é a tão conhecida representação da molécula da água, que tem dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio. 9

Vimos cair por terra a ilusão do átomo indivisível, no final do século XIX e início do século XX, quando o físico inglês J. J. Thomson (1856-1940) descobriu o elétron, partícula de carga negativa ainda menor do que o átomo. Além disso, Thomson sugeriu um modelo para o átomo, constituído de uma massa positivamente carregada, na qual os elétrons estariam grudados, como ameixas em um pudim. modelo atômico do pudim de ameixas Experiências realizadas em 1911, por Ernest Rutherford (1871-1937), levaram a outra importante descoberta: as cargas positivas não se distribuem por todo o volume do átomo. Como naquela época não se dispunha de aceleradores capazes de produzir feixes de partículas de alta energia, Rutherford fez incidir partículas alfa (α), eletrizadas positivamente, sobre uma lâmina metálica muito fina. Fazê-las atravessar diferentes materiais de diferentes espessuras era um procedimento comum para avaliar sua energia. Sendo a lâmina constituída de átomos, esperava-se, com base no modelo de Thomson, que a deflexão dessas partículas fosse muito pequena. No entanto, o resultado foi surpreendente. Aproximadamente uma em cada dez mil partículas α era rebatida para trás! Isso era tão absurdo como alguém dar um tiro em uma folha de papel e a bala ricochetear de volta. Rutherford chegou à conclusão de que, nesses casos, o espalhamento resultava da colisão da partícula α com minúsculos centros no interior do átomo, contendo praticamente toda sua massa. Estava descoberto o núcleo atômico. As cargas positivas denominadas prótons estão, na verdade, concentradas no núcleo, em torno do qual giram os elétrons, tal como os planetas em torno do Sol. Rutherford ficou surpreso com a descoberta, pois os átomos se tornaram essencialmente vazios com os prótons no núcleo e os elétrons circulando em órbitas bem 10

distantes. Ou seja, se o Universo é feito de átomos, estamos imersos praticamente no vazio. Mesmo no mundo ao nosso redor, tudo está muito mais vazio do que pensamos. Se o núcleo de um átomo fosse do tamanho de uma bola de basquete, o elétron mais próximo do núcleo estaria a 1,5km de distância! E nós? Somos feitos de células, e cada célula feita de moléculas que são feitas de átomos. Para ser mais exata, 10¹² átomos por cada célula. Nós somos praticamente vazios! De acordo com a física clássica, porém, o modelo de Rutherford não poderia existir. Em 1913, o físico dinamarquês Niels Bohr (1885-1952) desenvolveu um novo modelo atômico que leva o seu nome. Nele, um átomo é constituído de prótons e nêutrons, localizados no núcleo, e elétrons que se distribuem em alguns níveis permitidos de energia, formando a eletrosfera. O modelo de Bohr é mais do que suficiente para estudos básicos em eletricidade e é comum um jovem do século XXI terminar o ensino médio acreditando que o mundo é feito de átomos simples como os de Bohr. Sabe-se hoje, no entanto, que o núcleo do átomo é muito mais complexo. Experiências realizadas com raios cósmicos e em laboratórios de altas energias mostraram a existência de muitas outras partículas no interior do núcleo atômico. A descoberta dessas partículas conduziu os físicos a acreditarem na existência dos quarks como os constituintes básicos das partículas nucleares. modelo de visualização dos quarks 11

Para termos uma ideia, já se conhecem dezenas de outras partículas que fazem parte do núcleo e que são elementares, isto é, não possuem estrutura e são indivisíveis. Ao contrário de qualquer átomo, que é um grande espaço vazio, a matéria do núcleo é altamente concentrada. A sua densidade é enorme. A massa de 1cm 3 de um material com essa densidade seria de 240 milhões de toneladas! Apesar dessa concentração, admite-se que os núcleons, nome genérico dado aos prótons e nêutrons contidos no núcleo, também estejam distribuídos em camadas, como os elétrons no átomo. A grande proximidade entre os núcleons implica a existência de uma força de interação nuclear atrativa muito intensa para superar a repulsão eletrostática entre os prótons, o que leva a consequências extraordinárias. Uma delas é a possibilidade de obter energia do núcleo do átomo a energia nuclear. Pode ser que dividam os quarks, e os quarks dos quarks, e, assim, sempre um detalhe adicional se apresentará como novidade a ser explicada. Será que, enquanto tivermos imaginação e, em alguns casos, energia suficiente nos aceleradores de partículas, sempre teremos um nível a mais de complexidade ou será que existe um elemento unificador de todo o Universo? Na filosofia grega, entidades elementares eram definidas como aquelas que não poderiam ser divididas em constituintes ainda menores. Hoje, qualquer coisa da qual não se veja a estrutura é elementar, com a ressalva de que esta pode se revelar uma conclusão provisória. Ou seja, aquilo que não é visível a olho nu poderá ser visto ao microscópio ou mesmo com um aparelho de pesquisa muito mais sofisticado. Bom, não importa se estamos longe de responder a essa questão. Dizer que tudo é feito de partículas elementares ou átomos, que atuam de acordo com leis da física, é uma hipótese tão tentadora que parece impossível descartá-la. A ideia já tem mais de 2.400 anos e os cientistas, longe de desanimarem, se enchem de entusiasmo ao encarar a paradoxal suposição de uma partícula sem estrutura gerar outras com estruturas definidas como tudo o que vemos. É possível, acompanhando mesmo de longe a complexidade do assunto, que Feynman não tenha exagerado ao se imaginar vivendo um grande desastre e, ainda assim, se esforçar para que sobrevivesse, com os poucos que restassem na Terra, a admirável ideia de que todas as coisas são feitas de átomos. Elika Takimoto Professora do Ensino Médio de Física Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca/CEFET 12

A que vem do energia átomo A radioatividade existe na natureza, no solo, no ar e na água, desde a formação da Terra e como consequência da interação da radiação que vem do espaço com a atmosfera. Praticamente todos os animais têm algum material radioativo em seu corpo, em função da ingestão de alimentos e da respiração. O nível da radioatividade na natureza é geralmente bastante baixo e o uso de fontes artificiais para aplicações em atividades de interesse para os homens deve ser feito com cuidado para não criar riscos adicionais. Por isso, para evitar contaminação ou irradiação desnecessária, as atividades que envolvem o uso de radiações ionizantes, como as produzidas por fontes radioativas, são sempre realizadas dentro de regras definidas, por pessoas autorizadas e com proteção. E os benefícios são muitos. Essa energia, se utilizada com responsabilidade, pode produzir eletricidade; ajudar no diagnóstico e na cura de doenças; esterilizar materiais para uso médico; ajudar a controlar equipamentos usados na fabricação de muitos materiais e produtos, como aço, papel ou enchimento de vasilhames de bebida. praia de Guarapari, ES 13

Na geração de energia, é utilizada largamente por países como Estados Unidos, França e Japão. A energia nuclear evita a liberação de milhares de toneladas de gases do efeito estufa, que contribui para o aumento da temperatura do planeta e consequente destruição do meio ambiente. Outro exemplo é o uso de técnicas de combate a pragas da fruticultura, como a mosca da fruta, por meio da esterilização de machos e soltura no campo, diminuindo a população do inseto com menor uso de inseticidas, que prejudicam a saúde dos consumidores e causam danos ao homem e à natureza. Benefícios ampliados Nos estudos com animais, por exemplo, é possível acompanhar como algumas substâncias agem no interior do organismo. Para isso, material radioativo é adicionado a rações e a outros alimentos, permitindo que o processo de digestão e aproveitamento pelo organismo seja avaliado com maior eficácia pelos pesquisadores. Em pesquisas com plantas, a melhor forma de colocação de adubação pode ser observada pelo acompanhamento da absorção de nutrientes, examinando como se distribui a radioatividade no vegetal. Da mesma maneira, a radiação pode ser utilizada para analisar características do solo, com informações úteis para a agricultura e para a prospecção de petróleo, por exemplo. O uso de material radiativo é mesmo amplo e o meio ambiente só tem a ganhar, à medida que as pesquisas evoluem para o uso consciente da natureza. É utilizado em análises e medição de poluentes, para o manejo em certas áreas; no mapeamento e na origem de vazões de água, para o uso racional do recurso. Além de interferências ambientais positivas, como a esterilização de lixo e dejetos orgânicos, no tratamento de esgoto e de lixo hospitalar. As pesquisas e as aplicações só aumentam. Aperfeiçoar a parceria e o uso racional da energia nuclear e da radioatividade na natureza é a meta. 14

É seguro? Quando o assunto é energia nuclear, a segurança é o que mais cria polêmica. Um acidente pode causar muitos transtornos. Os reatores nucleares, entretanto, têm demonstrado que essa energia pode ser utilizada de forma segura. Até hoje, houve um único acidente com reator nuclear com vítimas: o de Chernobyl, na Ucrânia, de um modelo de reator que não dispunha de todos os sistemas de segurança que hoje aparelham praticamente todos os reatores em funcionamento no mundo. Esse acidente, que causou muitas vítimas e afetou grandes áreas com a contaminação, mostrou a importância de possuir dispositivos de segurança que reatores como Angra 1 e Angra 2 já dispõem desde a sua construção. A geração de eletricidade por reatores nucleares é um fato em muitos países, como no Brasil, que tem dois reatores em funcionamento, e, sem dúvida, traz vantagens. Mas até que ponto essas vantagens superam os riscos? Os Estados Unidos dispõem de 104 reatores nucleares, que geram mais energia elétrica do que todo o sistema brasileiro de geração, incluindo as hidrelétricas. O Japão, afetado de forma trágica pela energia nuclear, pois sofreu o bombardeio atômico na Segunda Guerra Mundial, dispõe de 54 reatores nucleares, que geram 25% da energia elétrica do país. Sem contar a França, que tem mais de 75% de sua energia elétrica gerada pelos 58 reatores nucleares em operação. Esses países optaram pela energia nuclear e confiam nos sistemas de segurança que têm mantido o funcionamento seguro por mais de 40 anos. usina de Chernobyl após o acidente e nos dias de hoje 15

sala de treinamento de controle de Angra 2 Segurança mundial Para conviver com essa realidade, é bom saber que a segurança nuclear é sempre revista. Ela é pauta de estudos conjuntos e pesquisas feitas por vários países, que criam projetos e aperfeiçoam sistemas. Atitudes que reduzem, cada vez mais, os riscos de acidentes com reatores nucleares. É a Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA) que trata da segurança mundial na utilização da energia nuclear. Por meio dela, acordos internacionais são feitos, normas e exigências de segurança são revistas. Dessa maneira, outros países ficam cientes do que é preciso fazer para gerar energia nuclear com segurança. No Brasil, a Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN) tem o controle e a responsabilidade de licenciar e inspecionar as instalações que utilizam material nuclear. Esse licenciamento inclui uma análise cuidadosa de todos os procedimentos de segurança e da qualificação do pessoal que irá operar as instalações. Essa lista vai além das usinas nucleares e se estende por outras áreas que utilizam produtos radioativos, como as instalações médicas e industriais. A CNEN também capacita os profissionais que lidam com a segurança, que são credenciados e precisam ser oficialmente aprovados pela instituição. Criados para diminuir o risco de acidentes e evitar tragédias, esses e outros órgãos mundiais existem para garantir o uso seguro dessa forma de energia. Assim, a humanidade convive cada vez menos com os sobressaltos que a hipótese de acidente nuclear poderia trazer, desfrutando de uma fonte de energia cada vez mais importante para a manutenção do desenvolvimento da humanidade. Ivan Pedro Salati de Almeida Coordenação Geral de Assuntos Internacionais Comissão Nacional de Energia Nuclear 16

Precioso mineral Um mineral relativamente raro e com propriedades, no mínimo, curiosas. O nome monazita (em alemão, monazit), criado pelo mineralogista alemão Friedrich Breithaupt, vem do verbo grego monádz, que significa ser solitário, estar só, em uma alusão à raridade do material. A razão de sua suposta solidão foi a raridade com que ocorria na natureza, distribuído como pequenos cristais isolados. A monazita é um mineral pesado composto de fosfatos de terras raras (cério, lantânio, neodímio, praseodímio, érbio etc.). O tório e, algumas vezes, o urânio encontrados na monazita a tornam radioativa. O urânio contido, quando devidamente preparado, é capaz de produzir, entre outras aplicações, energia elétrica. Em geral, a monazita é amarelada, castanho-avermelhada ou vermelha. Além do mais, é magnética. Ela pode ser obtida em leitos de rios e depósitos de praias. As areias, ricas em minérios, são processadas na indústria por diversos tipos de equipamentos, para se obter o concentrado de monazita. Processa-se quimicamente o concentrado e os compostos de terras raras são alguns dos principais produtos originados. Os Estados Unidos foram os primeiros, em 1893, a explorá-la comercialmente. Depois disso, outros países mostraram seu potencial, como Índia, Austrália e Brasil. São chamados de terras raras 17 elementos químicos considerados estratégicos e 17

18 de grande interesse mundial, pois têm diversas aplicações, da agricultura à tecnologia de ponta. Na indústria, são utilizados como catalisadores; na metalurgia, em lâmpadas fluorescentes, refrigeradores, fibras óticas, entre outros. praia de Marataízes, ES Terapêutica nas praias? Vários elementos químicos com propriedades semelhantes são encontrados na areia da praia. Com esse conceito, os elementos químicos que constituem o grupo das terras raras do Brasil são encontrados no litoral e em alguns trechos de rios. Ricas, sobretudo, em monazita e contendo, além das terras raras, tório e urânio o que as torna natural- Terras raras no Brasil Embora não sejam mais produzidas no Brasil, as terras raras obtidas no país foram provenientes da monazita, que, por sua vez, é obtida de um concentrado natural de minerais pesados que ocorre nas praias da costa e em determinados trechos de rios. É no estado do Rio de Janeiro, em São Francisco de Itabapoana uma cidade do Norte Fluminense, onde se encontra uma quantidade bastante considerável de monazita. Mas há outros depósitos na região, como em Paraty, Angra dos Reis, Cabo Frio, Campos dos Goytacazes e Guarapari. No país, o beneficiamento das areias monazíticas teve início no final do século XIX. O mineral foi amplamente extraído, passando a ser valorizado no exterior, principalmente depois da Segunda Guerra Mundial, por suas características nucleares. mente radioativas essa areias monazíticas ficaram famosas pelo seu uso em tratamentos terapêuticos. Muitos afirmavam ter melhorado de dores ocasionadas por artrites e inflamações depois de elamear-se com essas areias. Verdade ou crendice? Não importa a resposta, o certo é que muitas pessoas ainda aproveitam as horas de lazer em algumas praias do litoral do estado do Rio de Janeiro para se divertir e cuidar da saúde.

Na indústria Os bens minerais produzidos a partir da monazita são voltados especialmente para a indústria de transformação. Esse e outros minerais pesados contidos em terras raras são amplamente utilizados nos setores de alta tecnologia eletrônica, ótica, nuclear, petroquímica e automobilística. Os compostos de terras raras obtidos da monazita possuem as mais diversas aplicações, conforme o elemento químico utilizado, tais como: neodímio, em laser e na fabricação de TV a cores; cério, na fabricação de lentes fotográficas e na indústria ótica corretiva; lantânio, em ótica de alta precisão e em ligas especiais; óxido, no polimento de vidros óticos e vidros de televisão; carbonato, na composição de vidros óticos; fluoreto, na metalurgia para obtenção de aços e ligas especiais. Primeiros achados Os primeiros estudos sobre os recursos minerais do Brasil foram patrocinados pelo imperador d. Pedro II. Ele convidou o geólogo francês Claude Henri Gorceix para instalar, em 1875, a Escola de Minas, com sede em Ouro Preto. Gorceix é o responsável pelas primeiras pesquisas sobre as terras raras no país, como a descrição da monazita, entre outras descobertas relevantes com elementos químicos. hólmio Grupo das terras raras Conheça a etimologia de alguns elementos químicos Lantânio - do grego lanthanon, escondido Cério - da deusa romana da fertilidade Ceres Praseodímio - do grego praso, verde, e didymos, gêmeo Neodímio - do grego neo, novo, e didymos, gêmeo Promécio - do titã Prometheus, que deu o fogo aos mortais Samário - em homenagem a Vasili Samarsky- Bykhovets, descobridor do mineral samarskite Európio - de Europa, o continente Gadolínio - em homenagem a Johan Gadolin (1760-1852), um dos primeiros investigadores das terras raras Térbio, Érbio, Ítrio e Itérbio - de Ytterby, localidade da Suécia onde se encontra a pedreira de cujos minerais foram isolados Disprósio - do grego dysprositos, difícil de obter Hólmio - de Holmia, designação latinizada de Estocolmo, cidade natal de um dos seus descobridores Túlio - da cidade mítica de Thule Lutécio - de Lutetia, nome latino da cidade de Paris Escândio - em homenagem à Escandinávia Arnaldo Mezrahi Coordenação Geral do Ciclo do Combustível Comissão Nacional de Energia Nuclear 19

A energia de Marie Curie Mapa da radiação Uma forma de energia nuclear, a radioatividade acontece por meio da instabilidade dos átomos, como os de urânio e rádio, que emitem constantemente partículas e ondas eletromagnéticas. Marie Curie descobriu, com seus estudos, que são liberadas nesse processo três tipos diferentes de radiação: as partículas alfa e beta, e a radiação gama. Alfa - consiste em dois prótons e dois nêutrons, iguais ao núcleo do átomo hélio. Beta - são elétrons. Gama - radiação gama, na realidade, são ondas eletromagnéticas. É o tipo mais penetrante de radiação. Marie Curie foi a primeira mulher a receber o Prêmio Nobel, a premiação mais importante para a comunidade científica. Marie que ganhou este nome depois de seu casamento com o físico Pierre Curie, antes de ser uma famosa cientista, chamava-se Marya Sklodowska e vivia na Polônia, onde nasceu, em 1867. Era filha de dois professores e tinha uma família grande, com cinco irmãos, entre meninos e meninas. A aventura pelo mundo da ciência começou cedo. Com apenas 16 anos, ganhou medalha de ouro por seu desempenho a- cadêmico no ginásio, equivalente ao atual ensino médio. Marie quis continuar os estudos, mas, na Polônia do final do século XVII, as mulheres não podiam cursar a universidade. Marie, porém, rompeu os padrões da época e fez um pacto com sua irmã mais 20