Radiação alfa, beta e gama

Apresentação

A radiação está presente no nosso dia a dia. No entanto, se essa for utilizada de forma inadequada, poderá acarretar consequências graves para os organismos vivos, como queimaduras, câncer e possíveis mutações genéticas. É usada em várias áreas do conhecimento, como medicina, física médica, química, engenharias, entre outras.

OBJETIVOS
  • Definir partículas alfa e beta.
  • Apresentar aplicações das partículas alfa e beta.
  • Discutir possíveis implicações do uso inadequado das radiações alfa e beta.

Ficha técnica

Unidades didáticas às quais este conteúdo pode pertencer:
  • Radiações
Outros conteúdos que podem se relacionar a este:
  • Cinética química
Níveis de ensino apropriados:
  • Ensino Fundamental
  • Ensino Médio

Créditos

Autores:
Coordenação pedagógica: Profª. Dr. Valeria Iensen Bortoluzzi
Coordenação técnica: Prof. Ms. Iuri Lammel
Instituição: Centro Universitário Franciscano (UNIFRA)
Data de publicação: Agosto de 2013
Local: Santa Maria, RS
Como citar este conteúdo:
MAIS UNIFRA. Radiação alfa, beta e gama. Santa Maria, RS: Unifra, 2013. Online. Disponível em: http://maisunifra.com.br/conteudo/radiacoes-alfa-e-beta/.

Bibliografia

Bibliografia que embasa este conteúdo:
  • HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; Fundamentos de Física: Óptica e Física Moderna. 8. ed. Rio de janeiro: LTC, v. 4, 2009.
  • HENEINE, I. F. Biofísica Básica. 1. ed. Rio de Janeiro: Atheneu, 1991.
  • YOUNG, H.D.; FREEDMAN, R. A. Física IV, ótica e Física Moderna.10 ed. São Paulo: Pearson, v.4, 2004.

Espaço do professor

Olá, professor!
A seção Ideias e Propostas tem você como foco, ao fornecer sugestões de trabalho, em diferentes contextos, com os conteúdos que você encontra no MAIS Unifra. O documento que você vai acessar não é um plano de aula, por isso não pode substituir seu planajemento pessoal. Mas você poderá ter boas ideias a partir das nossas.
Aproveite este espaço e bom trabalho!

Introdução

O que é radioatividade ?

Radioatividade é a propriedade que determinados elementos químicos, como Urânio, Rádio, Polônio, entre outros, possuem quando estão com sobrecarga de energia em seus núcleos. Esta energia pode ser liberada por meio de partículas ou ondas eletromagnéticas.

A radioatividade está presente no nosso dia a dia, até mesmo em alimentos, e neste caso não é prejudicial à saúde, pois auxilia na transformação de alimentos em nutrientes e sua posterior absorção no organismo. Existem muitos elementos radioativos na natureza. Até mesmo as pessoas são ligeiramente radioativas, pois o corpo humano possui carbono 14 e potássio 40, que são radioativos (YOUNG; FREEDMAN, 2004).

No entanto, se a radioatividade for derivada de núcleos atômicos, como o Césio 137 e o Urânio 235, que são obtidos por meio de refinamentos, pode tornar-se prejudicial à saúde quando mal administrada. Porém, esses elementos, se usados com cuidado, auxiliam em tratamentos médicos. A energia excedente nestes elementos é liberada em forma de partículas, alfa e beta, ou em forma de ondas eletromagnéticas, conhecidas como radiação gama.

Então, podemos concluir que a radiotividade pode ser encontrada de forma natural ou obtida artificialmente.

Radiações alfa, beta e gama

Alfa

A partícula alfa é constituída por dois prótons e dois nêutrons, semelhante a um átomo de Hélio. Ela é originada por meio de reações nucleares e decaimentos radioativos.

Como exemplo, podemos observar o decaimento do Urânio, conforme mostra a Figura 01 (HALLIDAY; RESNICK, 2009). Podemos citar algumas propriedades das emissões radioativas da partícula alfa, que é altamente ionizante, tem penetração mínima, ou seja, não atravessa mais que alguns centímetros de ar, sendo assim, é facilmente detida, inclusive por uma folha de papel. O uso dessas partículas é proibido em humanos, sendo que a ingestão de alimentos contaminados com elas é altamente prejudicial à saúde (HENEINE, 1991). Se atingirem um organismo vivo, como um ser humano, ionizam as camadas mais superficiais da pele, originando queimaduras de primeiro grau.

Figura 01 - Decaimento radioativo do Urânio.

Beta

É um elétron emitido por núcleos radioativos. Isto é possível pelo fato de que um nêutron, ao ser emitido, decai e transforma-se em um próton, um elétron e uma partícula chamada neutrino (YOUNG; FREEDMAN, 2004). São emitidos com grande velocidade, em geral, próxima da velocidade da luz.

Quanto às propriedades das emissões dessas partículas, pode-se dizer que as de maior velocidade atravessam até mesmo 1mm de alumínio. São muito penetrantes por possuírem massa e carga elétrica pequena; são menos ionizantes que as partículas alfa (HENEINE, 1991). Como exemplo, podemos observar o decaimento do Césio, conforme mostra a Figura 02 (HALLIDAY; RESNICK, 2009).

Figura 02 - Decaimento radioativo do Césio.

Gama

É uma radiação eletromagnética que não possui carga elétrica e nem massa. Geralmente sua emissão ocorre após a emissão de partículas alfa e beta. Em relação às propriedades de emissões radioativas, podemos dizer que estas são altamente penetrantes, atravessam inclusive paredes de chumbo (HENEINE, 1991).

Para você ter maiores informações, acesse o objeto abaixo:

Objeto de aprendizagem sobre este assunto

Para você ter maiores esclarecimentos, acesse os aplicativos abaixo:

Fissão e Fusão Nuclear

Fissão corresponde à separação de um átomo pesado em dois fragmentos, com massas consideráveis, como pode ser observado no exemplo representado na Figura 03. Neste caso, o átomo de Urânio é bombardeado com um nêutron (HENEINE, 1991). Nesta situação ocorre a explosão do Urânio em dois fragmentos menores de átomos de Bário e Kriptônio, mais três nêutrons e mais energia, conforme a equação abaixo.


Equação 01

A Figura 03 ilustra o processo de fissão nuclear:

Figura 03 - Processo de Fissão Nuclear.

Podemos observar que no processo de fissão há liberação de grandes quantidades de energia na forma de calor, bem como nêutrons que acabam atingindo outros átomos de Urânio, o que poderá provocar uma reação em cadeia. Esta reação é observada na Figura 04:

Figura 04 - Reação em cadeia do Urânio 235.

Caso não ocorra o decaimento de todos os átomos, os que restam são insignificantes do ponto de vista prático e são denominados de lixo nuclear. No entanto, parte dos rejeitos nucleares pode ser reprocessada e originar novo combustível nuclear.

Objeto de aprendizagem sobre o assunto

Para você ter maiores esclarecimentos acesse o aplicativo abaixo:

A Fusão ocorre quando átomos se fundem para gerar um átomo mais pesado e liberar energia, muitas vezes na forma de calor (HENEINE, 1991). Como exemplo, temos o Sol, que é uma estrela com temperatura elevada, que fornece energia por meio de fusão nuclear, ou seja, 4 átomos de Hidrogênio se unem para formar Hélio mais pósitron e energia. Este processo pode ser observado na equação (2).


Equação 02

A Figura 05, ilustra o processo de fusão nuclear do átomo de Hidrogênio.

Figura 05 - Representação do processo de fusão do Hidrogênio.

Aplicações e Implicações

A radiação é usada em Medicina, Engenharia Civil e em outros campos, com diferentes finalidades. Na Medicina, ela é usada em tratamentos radioterápicos, e na Engenharia Civil, é usada para o desenvolvimento de materiais que impeçam a passagem da radiação.

O curso de Física Médica estuda aplicações das radiações correlacionadas com a Medicina. Assista ao vídeo de divulgação sobre o curso de Física Médica da Unifra.

Podemos citar algumas implicações da ação das radiações, tais como danificação dos tecidos vivos; câncer; tumores; leucemia; queda de cabelo; indução a mutações genéticas; malformação fetal; lesões de pele, olhos, glândulas e órgãos do sistema reprodutivo.

Atividades

Em cada um dos botões abaixo, você vai encontrar uma história em quadrinhos sobre este conteúdo didático. Abaixo de cada história, você também encontra uma atividade para testar seus conhecimentos.

MAIS

Objetos de Aprendizagem

nan_espectro-eletromagnetico_miniatura
Espectro Eletromagnético em Nanociência
As ondas eletromagnéticas são classificadas de acordo com a sua frequência. As radiações são dividas em ionizantes e não ionizantes. Veja isso no gráfico do Espec ...
Tipo da mídia:
obj_1_fis
Exercício 01
Leia o enunciado e complete as equações com as respostas corretas.
Tipo da mídia:
obj_2_fis
Exercício 02
Leia o enunciado e faça as associações.
Tipo da mídia:

Participe

ComentáriosFórum

Deixe um comentário

Para participar, você precisa primeiro fazer seu login.