As Radiações Naturais

1. Radioatividade: conceito

É a emissão de radiação de um núcleo instável que se transforma em outro núcleo (instável ou estável). A radioatividade foi descoberta por Henri Becquerel e desenvolvida pelo casal Curie (Marie e Pierre).

A radioatividade é um fenômeno nuclear, isto é, tem origem no núcleo do átomo. Ela não é afetada por nenhum fator externo, como pressão, temperatura etc.

Um elemento químico é considerado radioativo quando o isótopo mais abundante for radioativo. Todos os elementos com Z ≥ 84 são radioativos. Alguns isótopos radioativos têm Z pequeno 

2. Tipos de radiações naturais

Os elementos radioativos naturais emitem três tipos de radiações: alfa (α), beta (β), gama (γ). Um núcleo radioativo natural emite radiação α ou radiação β, nunca as duas simultaneamente. Para diminuir a energia, o núcleo emite radiação γ junto com a radiação α ou β.

Partícula α é formada por dois prótons e dois nêutrons, o mesmo que o núcleo de um átomo de hélio-4.

Partícula β é um elétron de elevada velocidade emitido pelo núcleo.

Radiação γ é radiação eletromagnética de elevada energia.

Radiação	Símbolo	Natureza	Poder de Penetração
Alfa		núcleo de He (2p, 2n)	baixo
Beta		elétron	alto
Gama		onda eletromagnética	muito alto

Quando um isótopo é representado por um símbolo junto com o número de massa e número atômico, ele é chamado de nuclídeo. Se o isótopo for radioativo ele é chamado de radionuclídeo ou radioisótopo. Numa equação nuclear usamos apenas os nuclídeos e não as fórmulas químicas.

3. Leis das emissões radioativas

1.^a Lei: Emissão Alfa

Exemplo

Quando um radionuclídeo emite uma partícula α, seu número de massa diminui 4 unidades e seu número atômico diminui 2 unidades.

2.^a Lei: Emissão Beta

Exemplo

A perda de uma carga negativa quando um elétron é ejetado pelo núcleo pode ser interpretada como a conversão de um nêutron em um próton dentro do núcleo:

Quando um radionuclídeo emite uma partícula β, seu número de massa permanece constante e seu número atômico aumenta de 1 unidade.

Observações

• Numa equação nuclear, há conservação do número de massa e da carga.

• Quando um núcleo emite radiação, dizemos que ele sofreu decaimento radioativo, desintegração radioativa ou uma transmutação nuclear.

• Decaimento radioativo por emissão de pósitron .

Um pósitron tem massa pequena, igual à do elétron, porém tem carga positiva (antipartícula). Quando uma antipartícula (+ β) encontra a partícula correspondente (– β), elas são aniquiladas e se convertem completamente em energia.

• Decaimento radioativo através da captura de um elétron da camada K pelo núcleo.

• A radiação γ é a mais penetrante de todas. Os fótons de raios γ de alta energia podem atravessar edifícios e corpos, e causar danos pela ionização das moléculas que estão em sua trajetória. As moléculas de proteínas e DNA danificadas dessa maneira perdem sua função e o resultado pode ser doenças da radiação e câncer.

γ + molécula ® íon positivo + elétron

• Transmutação artificial: é a transformação de um núcleo em outro, provocada pelo bombardeamento com uma partícula ou outro núcleo.

Exemplos