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quinta-feira, 27 de junho de 2013

Acidentes caseiros com produtos químicos


Acidentes caseiros com produtos químicos As donas de casa sabem mais do que ninguém sobre o assunto: Acidentes caseiros com produtos químicos. Em geral eles ocorrem com produtos de limpeza tóxicos, como limpa-forno, água sanitária, desentupidores de caixas de gordura, produtos com amoníaco em geral, etc.   Como se vê, nossa casa é um verdadeiro laboratório, por esse motivo é de extrema importância o uso de equipamentos de segurança quando formos manusear esses produtos. Protetores como avental, luvas de borracha e óculos de segurança podem evitar queimaduras na pele e cegueira.   Pesquisas relatam que a maioria dos acidentes domésticos são provenientes do uso indevido de produtos de limpeza. Para garantir que crianças não toquem nesses perigosos materiais, é recomendável guardá-los em locais altos e de difícil acesso.   ATENÇÃO: antes de usar um produto químico para limpeza, leia atenciosamente seu rótulo com as indicações de segurança para aplicação.
Atenção para esse símbolo em produtos de limpeza

As donas de casa sabem mais do que ninguém sobre o assunto: Acidentes caseiros com produtos químicos. Em geral eles ocorrem com produtos de limpeza tóxicos, como limpa-forno, água sanitária, desentupidores de caixas de gordura, produtos com amoníaco em geral, etc. 

Como se vê, nossa casa é um verdadeiro laboratório, por esse motivo é de extrema importância o uso de equipamentos de segurança quando formos manusear esses produtos. Protetores como avental, luvas de borracha e óculos de segurança podem evitar queimaduras na pele e cegueira. 

Pesquisas relatam que a maioria dos acidentes domésticos são provenientes do uso indevido de produtos de limpeza. Para garantir que crianças não toquem nesses perigosos materiais, é recomendável guardá-los em locais altos e de difícil acesso. 

ATENÇÃO: antes de usar um produto químico para limpeza, leia atenciosamente seu rótulo com as indicações de segurança para aplicação.

Variantes da bomba atômica


Variantes da bomba atômica
Tsar Bomba (réplica) no Museu de Bombas Atômicas de Sarov

As bombas atômicas também são conhecidas como bombas nucleares, isso porque são armas explosivas cuja energia deriva de uma reação nuclear e tem um poder destrutivo imenso. Os principais gêneros estão listados a seguir: 

Bombas de fissão nuclear 
As bombas que utilizam da chamada fissão nuclear são, em geral, feitas com urânio ou plutônio. Esses elementos têm pesados núcleos atômicos que são desintegrados em elementos mais leves quando bombardeados por nêutrons. 

O bombardeamento de um núcleo implica na produção de mais nêutrons, que bombardeiam outros núcleos, gerando uma reação em cadeia. 

Bombas de fusão nuclear 
Esse tipo de bomba comporta a reação onde núcleos leves de hidrogênio e hélio combinam-se para formar elementos mais pesados e liberar enormes quantidades de energia. 

As bombas de fusão são também conhecidas como bombas de hidrogênio ou bombas termonucleares. Esse último termo se justifica pelo fato da fusão ocorrer em altíssima temperatura para que a sua reação em cadeia ocorra. 

A bomba de fusão nuclear é considerada a mais potente de todas, felizmente nunca foi usada em uma guerra. Uma amostra foi testada pelos Estados Unidos em 1961 e ficou conhecida como Tsar Bomba. 


Bomba de nêutrons 
A bomba de nêutrons consiste num dispositivo termonuclear pequeno. É composta por um corpo de níquel ou cromo, onde ocorre uma reação de fusão, os nêutrons gerados não são absorvidos pelo interior da bomba, eles escapam. 

As partículas de nêutrons possuem alta energia e por isso grande poder de destruição. A ação penetrante dessas partículas é a maior, se comparada a outros tipos de radiação. Portanto, a bomba de nêutrons tem ação destrutiva sobre organismos vivos. Tecidos humanos são facilmente penetrados por nêutrons. 

Vantagens e desvantagens do uso da energia nuclear


Vantagens e desvantagens do uso da energia nuclear
O maior problema da energia nuclear é o lixo atômico gerado

O uso da energia nuclear é um assunto bastante polêmico e que causa debates e divisões. Há os que defendem o uso desse tipo de energia, pois ela apresenta certas vantagens; veja três delas:
  • poluição atmosférica é muito menor do que em usinas onde a energia elétrica é produzida a partir de combustíveis fósseis (derivados do petróleo);
A energia nuclear gera menos poluição atmosférica
  • Muitos países europeus abrangem territórios pequenos que não dispõem de recursoshídricos que lhes permitam gerar energia elétrica suficiente para suprir suas demandas. A instalação das usinas termonucleares é uma possibilidade para solucionar essa questão;
  • Há um enorme potencial energético. Para se ter uma ideia, apenas duas pequenas partículas de urânio podem suprir a energia elétrica de um residência média por um mês. Uma vareta combustível contém 400 pastilhas de urânio com potencial energético para atender a demanda de uma cidade com 20 000 pessoas durante 24 horas.
No entanto, o uso da energia proveniente de fissões nucleares deve ser bem avaliado, pois há tambémdesvantagens. Observe as principais:
  • A probabilidade de acontecer um acidente nuclear é muito pequena, mas ela existe, como mostra o caso do acidente de Chernobyl. Um acidente assim poderia causar a contaminação de grandes regiões, que se tornariam inabitáveis; acarretaria a contaminação de rios, lagos, solos e lençóis freáticos; causaria a morte de muitas pessoas, animais, plantas; e ocasionaria alterações genéticas;
Consequências de acidente nuclear
  • A quantidade de lixo nuclear, também chamado de lixo atômico, gerado nessas usinas é muito grande. Esse é um grande problema, mas, para entendê-lo, temos que ver primeiro o que é lixo atômico. Na realidade, ele não é constituído somente do material radioativo que não é mais útil para ser usado como combustível, mas abrange todo resíduo resultante da utilização de elementos e substâncias químicas radioativas, tudo o que entrou em contato com o material radioativo: resíduos da mineração, da preparação de substâncias químicas radioativas, o encanamento por onde passaram, as vestimentas moderadamente impregnadas de radioatividade usadas pelos trabalhadores, etc.
Esse lixo nuclear é altamente radioativo e precisa ser isolado do meio ambiente por centenas de anos. Em algumas regiões dos Estados Unidos, país que possui atualmente a maior quantidade de reatores nucleares no mundo (104), o descarte desse lixo é feito através da sua embalagem em tambores de ferro, que são recobertos por uma camada de concreto e lançados em minas abandonadas ou em sítios geológicos apropriados.
Descarte de material radioativo
Já a França, segundo lugar no uso de energia nuclear no mundo, com 59 reatores, e que deriva 77,4% de sua energia elétrica dessa fonte, reprocessa o material fissionável. O urânio e o plutônio que ainda não sofreram fissão são separados e utilizados novamente. O restante do material é incorporado a um vidro de borossilicato, que possui a capacidade de absorver nêutrons. Esse vidro radioativo é acondicionado em contêineres e armazenado em silos construídos para abrigar material radioativo por, pelo menos, 1000 anos.
  • A água utilizada para resfriar o vapor volta para a sua fonte natural de abastecimento, como rios, lagos e mar. Porém, ela volta com uma temperatura mais elevada, o que pode provocarpoluição térmica, uma vez que diminui a solubilidade de oxigênio na água, comprometendo a vida daquele ecossistema.
Conforme você pode perceber, pelos fatores apresentados nesse texto, o debate sobre o uso da energia nuclear envolve aspectos econômicos, políticos e ambientais. Visto que todos estamos envolvidos, é extremamente importante que continuemos pesquisando sobre esse assunto, pois o ideal seria que toda a sociedade se posicionasse de forma coerente frente a essa questão.

Segunda Lei de Soddy


Segunda Lei de Soddy
Frederick Soddy, cientista que deu nome à segunda lei da radioatividade

A segunda lei de Soddy se refere à transformação sofrida pelo núcleo que emite partículas beta (β). Lembre-se que uma partícula beta é um elétron que foi emitido pelo núcleo atômico.
Essa lei, também conhecida como Segunda Lei da Radioatividade ou Lei de Soddy, Fajans e Russel, pode ser enunciada da seguinte forma:
Enunciado da segunda lei de Soddy
Veja alguns exemplos:
146C → 0-1β + 147N    
23491Pa → 0-1β + 23492U    
Observe que, nos dois casos, o número de massa (A) – que fica no canto superior esquerdo – permaneceu constante. Já o número atômico (Z) – que fica no canto inferior esquerdo – aumentou uma unidade (7 =1 +6 e 92 = 1 +91).
Portanto, pode-se concluir o seguinte: os átomos X e Y são isóbaros, ou seja, possuem o mesmo número de massa e, como o número atômico de Y é maior uma unidade que o de X, ele sempre estará localizado uma casa à direita de X na tabela periódica. Veja isso na tabela periódica abaixo e relacione com os exemplos que foram apresentados acima.
Exemplo de localização na tabela periódica de elementos que emitem radiação beta
Mas surge então uma questão:
Se a partícula beta é constituída de apenas um elétron, então por que o número atômico, que é o mesmo que o número de prótons no núcleo, sofreu alteração?
A explicação foi dada pelo físico italiano Enrico Fermi (1901-1954), que propôs a seguinte hipótese:
Hipótese de Fermi para a emissão de partículas beta
Essa hipótese explica perfeitamente o efeito observado:
  • Visto que o número de massa (A) corresponde à soma dos prótons e dos nêutrons (A = P + N) presentes no núcleo, ele permanecerá constante, pois ao mesmo tempo em que um nêutron se desintegrou, foi formado um próton; e como a massa do próton é praticamente igual à massa do nêutron, a massa total do núcleo não se altera;
  • O número atômico (Z) corresponde à quantidade de prótons presentes no núcleo. Como se formou um próton, o número atômico aumenta uma unidade com a emissão da partícula beta;
  • O neutrino é uma partícula subatômica de carga elétrica e massa desprezíveis, assim ele não afeta em nada na estrutura do átomo.
Enrico Fermi
A comprovação da existência real do neutrino foi feita pelo físico austríaco Wolfgang Pauli (1900-1958).

Acelerador de partículas


Acelerador de partículas O texto “Radioatividade Artificial” mostrou que para que ocorra uma transmutação, isto é, para que núcleos estáveis de elementos naturais se transformem em núcleos de outros elementos químicos, é necessário que ocorra um bombardeamento desse núcleo estável com determinadas partículas. Entre essas partículas-projéteis, os nêutrons se mostram muito eficientes, pois como eles não possuem carga elétrica, eles não sofrem influência do núcleo, que é positivo. Assim, os nêutrons não sofrem ação dos campos elétricos dos átomos e seguem seu trajeto sem perder energia. No entanto, as outras partículas (alfa, próton, dêuteron) possuem carga positiva, igual à do núcleo. Portanto, ocorre uma repulsão e quanto maior o número atômico do elemento (quanto maior o número de prótons), maior será a carga positiva e maior será a força de repulsão. Para vencer essa repulsão, as partículas-projéteis precisam ser aceleradas a velocidades muito altas.  Isso é feito no acelerador de partículas.  Essas partículas são obtidas por meio da emissão natural de elementos radioativos e depois da sua aceleração no aparelho. Os principais tipos de aceleradores são: Gerador de van de Graaf, Acelerador linear e Cíclotron de Lawrence. Cíclotron de Lawrence: a seguir vemos a figura de Ernest O. Lawrence e, no canto inferior direito, vemos o primeiro acelerador de partículas (cíclotron).  O nome cíclotron significa “canhão circular”, pois ele é formado por duas partes na forma de D, que são eletrodos ocos, separados por um espaço intermediário. Dessa forma, juntos parecem uma circunferência. Seu funcionamento ocorre da seguinte maneira: quando uma partícula é lançada no espaço entre os eletrodos, ela é alternadamente atraída por um e repelida pelo outro, pois eles são alimentados por uma corrente alternada de alta frequência que faz com que eles fiquem ora carregados positivamente ora negativamente. Com isso, a trajetória circular da partícula é acelerada cada vez mais, transformando-se em trajetória em espiral, até que ela é lançada por uma fenda em direção ao núcleo-alvo.  Gerador de van de Graaf: o processo de funcionamento desse equipamento é chamado de “efeito de ponta”. As pontas, que são os pentes metálicos, estão ligadas a uma cúpula metálica com uma correia de borracha isolante que serve de meio para os elétrons, que são retirados do pente 1 e capturados pelo pente 2. Com isso, a cúpula vai se carregando positivamente e seu campo elétrico torna-se extraordináriamente alto. As pontas ficam ao redor de uma saliência pontiaguda de um corpo condutor. Os íons positivos estão na fonte do tubo e com a força do campo elétrico eles são, então, repelidos violentamente na direção do alvo.  Acelerador linear: as partículas passam pelo interior de cilindros ocos sucessivos, que são alimentados por uma corrente elétrica de alta voltagem e frequência muito elevadas. Por exemplo, quando a fonte emite partículas com carga positiva, o primeiro cilindro torna-se fortemente carregado negativamente, atraíndo as partículas. Quando elas estiverem na metade do cilindro, ele torna-se positivo e elas são repelidas para o segundo cilindro que está carregado negativamente. E isso continua de modo sucessivo, até que as partículas adquiram a aceleração desejada.  O maior acelerador de partículas do mundo é o LHC (Large Hadron Collider), situado em Genebra, Suíça. Para saber mais sobre esse acelerador, leia o texto “O maior acelerador de partículas do mundo”. Por meio do uso desses aceleradores, já foi possível produzir vários elementos transurânicos, isto é, com número atômico maior que o do urânio (Z > 92), em laboratório. Entre eles estão o netúnio (Np), o plutônio (Pu), o amerício (Am), o cúrio (Cm), o berquélio (Bk), o califórnio (Cf), o einstênio (Es) e o férmio (Fm).

Para aumentar a velocidade das partículas que bombardearão o núcleo de um 

elemento, usa-se um acelerador de partículas

O texto “Radioatividade Artificial” mostrou que para que ocorra uma transmutação, isto é, para que núcleos estáveis de elementos naturais se transformem em núcleos de outros elementos químicos, é necessário que ocorra um bombardeamento desse núcleo estável com determinadas partículas.
Entre essas partículas-projéteis, os nêutrons se mostram muito eficientes, pois como eles não possuem carga elétrica, eles não sofrem influência do núcleo, que é positivo. Assim, os nêutrons não sofrem ação dos campos elétricos dos átomos e seguem seu trajeto sem perder energia.
No entanto, as outras partículas (alfa, próton, dêuteron) possuem carga positiva, igual à do núcleo. Portanto, ocorre uma repulsão e quanto maior o número atômico do elemento (quanto maior o número de prótons), maior será a carga positiva e maior será a força de repulsão.
Para vencer essa repulsão, as partículas-projéteis precisam ser aceleradas a velocidades muito altas.  Isso é feito no acelerador de partículas.
Definição conceitual de acelerador de partículas
Essas partículas são obtidas por meio da emissão natural de elementos radioativos e depois da sua aceleração no aparelho. Os principais tipos de aceleradores são: Gerador de van de Graaf, Acelerador linear e Cíclotron de Lawrence.
  • Cíclotron de Lawrence: a seguir vemos a figura de Ernest O. Lawrence e, no canto inferior direito, vemos o primeiro acelerador de partículas (cíclotron).
Lawrence e seu acelerador de partículas (cíclotron)
O nome cíclotron significa “canhão circular”, pois ele é formado por duas partes na forma de D, que são eletrodos ocos, separados por um espaço intermediário. Dessa forma, juntos parecem uma circunferência.
Seu funcionamento ocorre da seguinte maneira: quando uma partícula é lançada no espaço entre os eletrodos, ela é alternadamente atraída por um e repelida pelo outro, pois eles são alimentados por uma corrente alternada de alta frequência que faz com que eles fiquem ora carregados positivamente ora negativamente. Com isso, a trajetória circular da partícula é acelerada cada vez mais, transformando-se em trajetória em espiral, até que ela é lançada por uma fenda em direção ao núcleo-alvo.
Esquema do funcionamento do cíclotron de Lawrence
  • Gerador de van de Graaf: o processo de funcionamento desse equipamento é chamado de “efeito de ponta”. As pontas, que são os pentes metálicos, estão ligadas a uma cúpula metálica com uma correia de borracha isolante que serve de meio para os elétrons, que são retirados do pente 1 e capturados pelo pente 2.
Com isso, a cúpula vai se carregando positivamente e seu campo elétrico torna-se extraordináriamente alto. As pontas ficam ao redor de uma saliência pontiaguda de um corpo condutor. Os íons positivos estão na fonte do tubo e com a força do campo elétrico eles são, então, repelidos violentamente na direção do alvo.
Esquema do funcionamento de um gerador de van de Graaf
  • Acelerador linear: as partículas passam pelo interior de cilindros ocos sucessivos, que são alimentados por uma corrente elétrica de alta voltagem e frequência muito elevadas. Por exemplo, quando a fonte emite partículas com carga positiva, o primeiro cilindro torna-se fortemente carregado negativamente, atraíndo as partículas. Quando elas estiverem na metade do cilindro, ele torna-se positivo e elas são repelidas para o segundo cilindro que está carregado negativamente. E isso continua de modo sucessivo, até que as partículas adquiram a aceleração desejada.
Acelerador de partículas linear
O maior acelerador de partículas do mundo é o LHC (Large Hadron Collider), situado em Genebra, Suíça. Para saber mais sobre esse acelerador, leia o texto “O maior acelerador de partículas do mundo”.
Por meio do uso desses aceleradores, já foi possível produzir vários elementos transurânicos, isto é, com número atômico maior que o do urânio (Z > 92), em laboratório. Entre eles estão o netúnio (Np), o plutônio (Pu), o amerício (Am), o cúrio (Cm), o berquélio (Bk), o califórnio (Cf), o einstênio (Es) e o férmio (Fm).

A mãe da radiação


A mãe da radiação
Marie Curie estampada em moeda internacional.

Os estudos sobre a radioatividade tiveram a colaboração de uma dama do século XIX, o nome dela era Marie Sklodowska Curie (1867-1934). Essa cientista realizou experimentos sobre a radiação a partir do elemento Urânio, ela utilizou da linha de raciocínio do físico francês Antoine Henri Becquerel (1852-1908), que percebeu que um sal de Urânio emitia radiações. Este sal era o sulfato duplo de potássio e uranila, K2(UO2) (SO4)2.

Marie Curie constatou o que Antoine Henri propôs através de intensos estudos envolvendo Urânio, esse elemento foi classificado como radioativo e a partir daí ainda descobriu dois novos elementos radioativos: o Rádio e o Polônio, inclusive o nome deste último foi em homenagem à terra Natal de Marie Curie, a Polônia.

Os trabalhos de Marie Curie lhe renderam dois prêmios Nobel, um de Física em 1903 e outro de Química em 1911, aliás, ela foi a única pessoa a alcançar o mérito de ser premiada em duas categorias diferentes. Conheça agora um pouco da história desta corajosa cientista:

Marie Curie nasceu na hora e no lugar errado para uma mulher incrivelmente inteligente que queria cursar uma Universidade. Na Polônia do século XIX as mulheres eram proibidas de elevar seus estudos, mas Maria não desistiu de seus sonhos e se mudou para Paris para estudar em uma das faculdades mais conceituadas da época: a Sorbonne. Alguns anos mais tarde ela foi a primeira mulher a ministrar aulas nessa universidade.

Com a ajuda do marido Pierre Curie, que era físico, Marie Curie explorou o mineral chamado pechblenda, descobriu os dois novos elementos já citados, e inventou o termo radioatividade, foi a partir daí que se intensificaram os estudos neste assunto. As contribuições de Marie Curie para a Química e Física ficaram famosas e por isso ela é chamada de “mãe da radiação”.

Uso da Energia Nuclear


Uso da Energia Nuclear

Central nuclear

Energia nuclear é toda a energia associada a mudanças da constituição do núcleo de um átomo, por exemplo, quando um nêutron atinge o núcleo de um átomo de urânio 235, dividindo-o, parte da energia que ligava os prótons e os nêutrons é liberada em forma de calor. Esse processo é denominado fissão nuclear. 

A central nuclear é a instalação industrial própria usada para produzir eletricidade a partir de energia nuclear, que se caracteriza pelo uso de materiais radioativos que através de uma reação nuclear produzem calor. Nessas centrais existe um alto grau de segurança, devido à matéria-prima radioativa empregada. 

Processo de funcionamento da Usina Nuclear: o reator nuclear (peça principal da usina) usa a energia contida no interior do átomo para, simplesmente, ferver água. Esse calor é empregado por um ciclo termodinâmico para mover um alternador e produzir energia elétrica. Tudo funciona como em uma usina a vapor movida a carvão ou petróleo: vapor d’água girando uma turbina que movimenta um gerador, produzindo assim energia. 

Vantagens da energia nuclear: não causa efeito estufa ou chuva ácida e, além disso, o combustível que move as usinas nucleares, em geral o urânio, é abundante e bastam alguns quilos para gerar energia suficiente a um prédio de cinco andares. Ao contrário dos combustíveis fósseis usados em grande quantidade para gerar energia, e que emitem gases tóxicos. 

Desvantagens: a principal desvantagem é a variedade de resíduos e materiais radioativos que as usinas nucleares produzem. Esse resíduo chamado de “lixo nuclear” precisa ser armazenado cuidadosamente, pois oferece grandes riscos de contaminação durante centenas de anos, os resíduos nucleares devem ser isolados em depósitos impermeáveis.

Usinas Nucleares em alta


Usinas Nucleares em alta

Usina Nuclear: fonte de energia do futuro.

Considerada a fonte de energia do futuro, a Usina Nuclear vem ganhando seu espaço e quebrando barreiras como a discriminação, por exemplo. Ao longo dos anos, a energia produzida através de reações nucleares ganhou aceitação e ao mesmo tempo aversão. Tudo se explica pelos acidentes já ocorridos na História envolvendo a Energia Nuclear, como a catástrofe de Chernobyl (26 de abril de 1986). 

Para quem não é a favor da geração de energia através de Reações Nucleares se prepare, ela está vindo com força total. Nosso país está investindo cada vez mais e promete ser independente no processo de produção, a economia que essa independência vai representar é significativa, vejamos por que. 

O Brasil depende de outros países para o preparo do Urânio, o chamado processo de enriquecimento, onde o Urânio na forma de gás natural se transforma em U-235 (matéria-prima para a produção de energia). Esse processo gera muitos gastos e representa para nosso país um aumento no custo da produção de energia nuclear. Novos projetos estabelecem que as Usinas Nucleares brasileiras passem a produzir a própria matéria-prima e desta forma diminua seus gastos e forneça energia com preço inferior. A expectativa é que o Brasil se torne até mesmo exportador de Urânio enriquecido. 

As Usinas Nucleares ganharam proporção por parte das autoridades, que criaram o Comitê de Desenvolvimento do Programa Nuclear Brasileiro. E é claro pensaram em tudo, os dejetos das Usinas (lixos radioativos) também ganham uma atenção especial para evitar novos acidentes. 

Um empurrãozinho das autoridades ao lado da conscientização da humanidade sobre o conceito de Usina Nuclear (benefícios e economia que representa para o país), pode alavancar a produção dessa potente forma de energia.

Séries Radioativas


Séries Radioativas

Em seus minérios, o urânio não é o único elemento que emite radiação

O cientista Antoine Henri Becquerel (1852-1908), juntamente ao casal de cientistas Pierre Curie (1859-1906) e Marie Curie (1867-1934), descobriu que o minério de sulfato duplo de potássio e a uralina di-hidratada (K2UO2(SO4)2 . 2 H2O) emitia radiação porque continha em sua constituição o elemento urânio. Chegaram a essa conclusão porque todos os minérios de urânio emitiam radioatividade.
Desse modo, o primeiro elemento químico descoberto como sendo naturalmente radioativo (que realiza emissões espontâneas) foi o urânio.
Entretanto, nesses minérios, o elemento urânio não era a única fonte emissora de radiação. Estudos mais aprofundados mostraram que havia também outros isótopos radioativos nesses minérios, que eram provenientes do decaimento sucessivo do urânio.
Por exemplo, o urânio-238 sofre decaimento, emitindo uma partícula alfa (2 prótons e 2 nêutrons), e forma outro elemento químico, o tório-234. Porém, o tório-234 também é radioativo, porque o seu número atômico é igual a 90, e todos os elementos químicos que possuem número atômico maior que 83 possuem núcleos instáveis que se desintegram.
Assim, o tório-234 emite uma partícula beta, transformando-se no protactínio-234, que é radioativo e também se desintegra. Esse processo continua até que seja formado um núcleo estável de chumbo-206, que não se desintegra:
Série de desintegração radioativa do urânio-238
Todos esses elementos radioativos que vieram da desintegração do urânio-238 formam uma série oufamília de desintegração radioativa. Com base nesse raciocínio, chegamos à seguinte definição:
Séries radioativas: o conjunto de elementos que têm origem na emissão de partículas alfa e beta, originando, como produto final, um isótopo estável do chumbo.
Todos os elementos radioativos existentes originaram-se de um dos três isótopos a seguir: Urânio-238, Urânio-235 ou Tório-234. Assim, temos a série radioativa do urânio, a série radioativa do actínio (que, na verdade, é a serie do urânio-235, porque quando esse nome foi atribuído a essa série, acreditava-se que o primeiro elemento fosse o actínio) e a série radioativa do tório.
Abaixo é evidenciada a série radioativa do tório:
Série de desintegração radioativa do tório
Visto que a emissão de uma partícula alfa diminui o número de massa do elemento em 4 unidades e a emissão de uma partícula beta não altera esse número de massa, é possível descobrir a série à qual determinado elemento radioativo pertence. Basta dividir o seu número de massa por 4 e verificar o resultado:
  • Se o resultado der exato, isto é, com resto igual a zero → série do tório;
  • Se der resto igual a 2 → série do urânio-238;
  • Se der resto igual a 3 → série do urânio-235 (série do actínio).
Exemplo: Descubra à qual série de desintegração radioativa os seguintes elementos pertencem:
  1. 228Ra:
  2. 234Th:
  3. 231Pa:
Resolução:
  1. 228Ra: 228 ÷ 4 = 57 (exato). Ele faz parte da série do tório.
  2. 234Th: 234 ÷ 4 = 58 e restam 2. Ele faz parte da série do urânio-238.
  1. 231Pa: 231 ÷ 4 = 58 e restam 3. Ele faz parte da série do urânio-235 ou série do actínio.

Energia nuclear brasileira


Energia nuclear brasileira   A tecnologia nuclear no Brasil é única, a nossa energia não é produzida a partir de Urânio 235 como de costume, o Urânio 238 também entra no processo. Estas duas formas são isótopos do elemento Urânio.  A diferença começa no fato de que o Urânio no Brasil é extraído do minério, o qual é um sal amarelo que ficou mais conhecido como “yellow cake”. Esta forma mineral possui em sua composição 99,3 % de Urânio 238 e apenas 0,7% de Urânio 235. Mas a energia nuclear só é obtida a partir do Urânio 235, que pode sofrer fissão nuclear, enquanto o seu isótopo Urânio 238 não.  Veja então como é feito o processo para converter a pequena porcentagem de Urânio 235 proveniente do minério “yellow cake” em energia nuclear.   1. Primeiramente o urânio é extraído do mineral na forma de um gás, o hexafluoreto de urânio (UF6); 2. O gás é então convertido em pó de urânio, cuja fórmula é UO2 (dióxido de urânio); 3. O pó de Urânio passa por vários processos até chegar ao produto final: pastilhas de 1 centímetro contendo combustível nuclear.  O produto pode ser denominado de Urânio enriquecido porque foi aumentada sua taxa de U235, e é uma rica fonte de energia, uma vez que apenas uma pastilha do material pode gerar energia suficiente para abastecer uma residência durante duas semanas.

Urânio enriquecido

A tecnologia nuclear no Brasil é única, a nossa energia não é produzida a partir de Urânio 235 como de costume, o Urânio 238 também entra no processo. Estas duas formas são isótopos do elemento Urânio.

A diferença começa no fato de que o Urânio no Brasil é extraído do minério, o qual é um sal amarelo que ficou mais conhecido como “yellow cake”. Esta forma mineral possui em sua composição 99,3 % de Urânio 238 e apenas 0,7% de Urânio 235. Mas a energia nuclear só é obtida a partir do Urânio 235, que pode sofrer fissão nuclear, enquanto o seu isótopo Urânio 238 não.

Veja então como é feito o processo para converter a pequena porcentagem de Urânio 235 proveniente do minério “yellow cake” em energia nuclear. 

1. Primeiramente o urânio é extraído do mineral na forma de um gás, o hexafluoreto de urânio (UF6);
2. O gás é então convertido em pó de urânio, cuja fórmula é UO2 (dióxido de urânio);
3. O pó de Urânio passa por vários processos até chegar ao produto final: pastilhas de 1 centímetro contendo combustível nuclear.

O produto pode ser denominado de Urânio enriquecido porque foi aumentada sua taxa de U235, e é uma rica fonte de energia, uma vez que apenas uma pastilha do material pode gerar energia suficiente para abastecer uma residência durante duas semanas. 

Emissões Radioativas Naturais


Emissões Radioativas Naturais

A emissão radioativa natural mais prejudicial aos seres vivos, podendo trazer danos irreparáveis, é a radiação gama

Existem três emissões radioativas principais que são emitidas pelos núcleos dos elementos radioativos naturais, que são: emissão alfa (α), beta (β) e gama (γ).
Ernest Rutherford realizou um experimento que ajudou na identificação dessas emissões. Ele trabalhou com um feixe de partículas radioativas que eram emitidas naturalmente por uma amostra de minério de urânio. Essa radiação foi colocada sob ação de um campo magnético e Rutherford observou que o feixe se dividia em três, como mostrado a seguir:
Experimento de Rutherford com emissões radioativas
1- Emissão alfa (α):
Um dos feixes era positivo, pois era atraído pelo polo negativo do campo magnético. Visto que sofreu ação do campo magnético, isso significava que se tratava de partículas, que Rutherford chamou de partículas alfa.
Hoje, sabemos que as partículas alfa são constituídas de dois prótons e dois nêutrons, igual ao núcleo do hélio. Como os prótons são positivos e os nêutrons não possuem carga elétrica, as partículas alfa possuem carga de +2, podendo ser representadas assim: 42α2+.
Assim, quando um elemento radioativo emite uma partícula alfa, ele se transforma em outro elemento com o número atômico (quantidade de prótons) menor em duas unidades (porque perdeu dois prótons) e com o número de massa (quantidade de prótons e nêutrons no núcleo) menor em quatro unidades.
Por exemplo, se o urânio-238 emitir uma partícula alfa, ele se transmuta no tecnécio-234:
92238U → 42α2+ + 90234Th
As emissões α são as que possuem menor poder de penetração e que consequentemente trazem menor dano aos seres vivos, pois elas 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 causar, no máximo, queimaduras, porque as células mortas da pele conseguem deter essas partículas.
2- Emissão beta (β) :
A segunda emissão observada por Rutherford foi a que ele chamou de beta e que ele também concluiu que eram partículas, só que dessa vez com carga negativa, porque sofriam desvio causado pelo campo magnético, sendo atraídas pelo polo positivo.
As partículas beta são, na realidade, semelhantes a elétrons, com massa desprezível e sendo representadas por 0-1β ou β-.
Seu poder de penetração é maior que o da emissão alfa, sendo médio. Essas partículas podem ser detidas por uma chapa de chumbo de 2 mm ou de alumínio de 1 cm, podem penetrar até 2 cm da pele e causar sérios danos.
3- Emissão gama (γ) :
O terceiro feixe observado por Rutherford não sofreu desvio pelo campo magnético, ele seguiu direto, o que significa que não eram partículas e que não tinha carga elétrica.
A emissão gama é na verdade uma onda eletromagnética de alta energia, sendo representada por 00γ.
Ela é a emissão que possui o maior poder de penetração das três e pode causar danos irreparáveis ao organismo humano, pois pode atravessá-lo. São detidas por placas de chumbo de 5 cm ou mais e por grossas paredes de concreto. 
Poder de penetração das emissões radioativas naturais

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