Radioatividade

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INTRODUÇÃO
Em 1895, o físico alemão Wilhelm C. Rontgen descreveu a existência de raios até então desconhecidos, aos quais chamou Raios-x. Ele observou em seus estudos, que incluíam uma válvula (com a qual estudava a condutividade dos gases) e uma folha de papel tratada com platinocianeto de bário, que os raios desconhecidos eram emitidos do ânodo de um tubo de raios catódicos de alta voltagem.Menos de um ano depois, o físico Antonie H. Becquerel, interessado nas áreas de fosforescência e fluorescência moleculares, estudou a relação entre raios-x e substâncias fosforescentes. Seus primeiros resultados apontaram que esta relação não existia, e, com experimentos utilizando urânio, Becquerel observou que sais de urânio emitiam radiação capaz de penetrar placas fotográficas, e que estefenômeno era originário do próprio elemento.
A radiação descoberta por Becquerel foi chamada de radioatividade por Marie S. Curie. Ela, juntamente com seu marido Pierre Curie, estudou qual era a fonte da radiação observada no minério de urânio, e conseguiu comprovar que o átomo de urânio emite radiação, independente do composto em que se encontra (isto é, a radioatividade é uma propriedadeintrínseca do elemento urânio). O casal Curie ainda descobriu que além do urânio, outros elementos emitem radiação, como o tório, o rádio e o polônio.
As descobertas feitas por Rontgen, Becquerel, Pierre Curie e Marie Curie iniciaram o estudo da radioatividade e foram precursores da química nuclear, isto é, o estudo das alterações que ocorrem no núcleo do átomo.
O desenvolvimento do modelo atômico foium passo importante para o estudo da radioatividade e a composição do núcleo é um conceito básico da química nuclear. O átomo moderno está baseado na teoria de Rutherford de que o átomo consiste em um pequeno núcleo rodeado por um grande volume no qual os elétrons estão distribuídos. No núcleo atômico está concentrada praticamente toda a massa do átomo, e é onde se encontram os prótons (cargapositiva) e os nêutrons.
Neste trabalho, serão apresentados os conceitos principais do estudo da radioatividade e da química nuclear: as possíveis transformações sofridas pelo núcleo atômico (naturais e induzidas), os fatores importantes para determinar se um elemento é radioativo, velocidade de desintegração nuclear, e energia nuclear, além de citar algumas aplicações atribuídas à química nuclearatualmente.



DESENVOLVIMENTO
1. DECAIMENTO RADIOATIVO
Em 1898, já se tinha conhecimento de que alguns átomos eram capazes de emitir radiação, mas a origem deste fenômeno ainda era um mistério, pois existência dos núcleos atômicos era desconhecida.
Ernest Rutherford, em 1898, identificou três tipos de radioatividade ao observar o efeito de campos elétricos sobre emissões radioativas.Seu experimento consistia em fazer passar a radiação entre dois eletrodos carregados eletricamente, e suas conclusões foram:
a) Um dos tipos de radiação mostrou-se atraído pelo eletrodo de carga negativa, logo Rutherford propôs que eram partículas carregadas positivamente e denominou-as partículas α (alfa). Ele também identificou que estas partículas eram idênticas ao núcleo de 24He;
b) Umsegundo tipo de radiação era atraído pelo eletrodo de carga positiva, e Rutherford comprovou, a partir da medida de carga e massa das partículas emitidas, que se tratava de um feixe de elétrons de alta velocidade. Ele denominou esta segunda radiação de partículas β (beta; também representada por -10e);
c) O terceiro tipo de radiação, chamado radiação γ (gama), não era afetada pelo campoelétrico. Raios γ não são partículas, e sim radiações eletromagnéticas de alta freqüência, como um feixe de fótons de energia muito alta.
Eventualmente, com o desenvolvimento do modelo atômico, foi demonstrado que as três radiações identificadas por Rutherford são emitidas pelo núcleo atômico, provocando mudanças na composição do núcleo. A radioatividade é produzida pelo decaimento nuclear (ou...
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