Curiosidade: Os efeitos de uma explosão nuclear

Explosão Nuclear no Japão

 

Efeitos Térmicos:
As temperaturas altíssimas alcançadas por uma explosão nuclear se devem à formação de uma massa de gás incandescente muito quente, chamada bola de fogo. Numa bomba de 10 quilotons detonada no ar, forma-se uma bola de fogo com 300 m de diâmetro. A bola de fogo de uma bomba de 10 megatons ocupa 4,8 quilômetros. A radiação térmica provoca queimaduras na pele e incêndios em materiais inflamáveis secos, como papel e alguns tecidos.

Radioatividade:
Existem dois tipos de radiação nuclear provocadas por uma explosão: a radiação instantânea e a radiação residual. A radiação instantânea consiste na propagação de nêutrons e raios gama numa zona de vários quilômetros quadrados. Os efeitos dos raios gama são idênticos aos dos raios X. A radiação residual pode ser um perigo em zonas afastadas, que nem tenham sofrido qualquer dos outros efeitos da explosão. Os produtos da fissão geram nos restos da bomba uma radioatividade permanente, que pode ser medida por dias, meses ou anos.

Efeitos Climáticos:
Além dos danos causados pela onda de expansão e pela radiação, uma guerra nuclear em grande escala teria, quase com certeza, um efeito catastrófico sobre o clima mundial, o que poderia significar o fim da civilização humana.

Notícia: Em Angra, Eletronuclear simulou emergência em usina

Usina Nuclear de Angra dos Reis

 

    O exercício geral do plano de emergência da Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto (CNAAA) foi realizado dia 31 de agosto, e 1 de setembro. Tendo como cenário a simulação de um acidente em Angra 1 e 2, que permitiu avaliar a eficácia do plano, como identificar possíveis pontos vulneráveis e aperfeiçoar procedimentos. Mesmo baseado em uma situação fictícia, o exercício foi uma megaoperação que envolveu entidades civis e militares, além da população da região.

     Este ano, houveram várias novidades. Em primeiro lugar, o exercício aconteceu em dois dias, ao invés de apenas um, como nas edições anteriores. Além disso, o Centro de Coordenação e Controle de Emergência Nuclear (CCCEN) - que coordenou as ações locais do plano - e o Centro de Informações de Emergência Nuclear (Cien) - foi responsável pela divulgação de informações ao público - contaram com sede nova, no antigo prédio do Espaço Cultural Eletronuclear, no centro de Angra. A Eletronuclear também adquiriu novos equipamentos de videoconferência para o local.

     Adicionalmente, a Defesa Civil do Estado do Rio de Janeiro veiculou mensagens sobre o exercício nas rádios da região e simulou uma situação de emergência real. Agentes de saúde também simularam a distribuição de pastilhas de iodeto de potássio, que protegem a tireóide do iodo-131, radioisótopo que poderia ser liberado em caso de acidente nuclear. No exercício, foram usadas balas.

     Por último, a Eletronuclear - com apoio das entidades que participaram do plano - realizou uma ampla campanha publicitária - incluindo rádio, TV e mídia impressa - para divulgar o plano de emergência e a realização do exercício geral.

Artigo: Solução para diminuir a exposição a radioatividade em aparelhos Raio-X

Aparelho Raio-X convencional

     Raio X sem filme – Uma nova tecnologia anunciada em fevereiro último pela GE norte-americana permite a hospitais, clínicas e centros de diagnóstico transformar a radiografia em imagem digital. Com ela, os prestadores de serviço podem fazer pedidos online de exames e ter acesso a imagens dos pacientes em uma única estação de trabalho, que ainda permite ao médico checar a evolução do paciente. Com esta técnica, diminui em 90% o perigo da radiação em seres humanos.

     Materiais radioativos estão presentes de forma natural na crosta terrestre, nas construções, nos alimentos e no nosso próprio corpo. Até no ar que respiramos existem partículas radioativas. O homem evoluiu exposto à radiação proveniente da terra e do espaço, chamada de radiação cósmica ou raios cósmicos. Existe também a radiação produzida pelo homem, como os raios X, e as causadas pelas explosões nucleares e centrais elétricas alimentadas por energia nuclear.

     A radiação é um termo bastante amplo, que inclui fenômenos como luz, ondas de rádio, microondas e partículas carregadas eletricamente. Qualquer radiação, dependendo da intensidade, do tipo e da quantidade liberada, pode causar danos à saúde.

     Principalmente após as explosões das bombas atômicas no Japão, no final da Segunda Guerra Mundial, os cientistas passaram a dedicar-se mais intensamente ao estudo das conseqüências da radiação sobre o ser humano. Concluíram, por exemplo, que após um curto período de exposição em dose muito alta e em todo o corpo, a pessoa morre em poucos dias.

Exercício resolvido:

Exercício:
(FEI) A bomba de hidrogênio é um exemplo de reação nuclear:

a) do tipo fissão;
b) onde ocorre apenas emissão de raios alfa;
c) onde ocorre apenas emissão de raios beta;
d) do tipo fusão;
e) onde ocorre apenas emissão de raios gama.

R.: Letra D. Pois ocorre o processo de junção dos núcleos atômicos.

Radioatividade

     
    A radioatividade, ou radiatividade, é um fenômeno (que pode ser natural ou artificial) pelo qual algumas substâncias químicas ou elementos químicos são capazes de emitir radiações, que têm inúmeras propriedades, como: ionizar gases, atravessar corpos opacos à luz ordinária, produzir fluorescência, impressionar placas fotográficas, entre outras.
    As radiações emitidas pelas substâncias radioativas são principalmente partículas alfa, partículas beta e raios gama. A radioatividade é uma forma de energia nuclear usada em vários casos, como por exemplo, na medicina (radioterapia), e consiste no fato de alguns átomos como os do urânio, rádio e tório não serem “estáveis”, perdendo com constância partículas alfa, beta e gama (raios-X). O urânio é um exemplo, tem 92 prótons, mas através dos séculos vai perdendo-os na forma de radiações, até terminar em chumbo, com 82 prótons estáveis. Foi observada pela primeira vez pelo francês Henri Becquerel, em 1896, enquanto o próprio trabalhava em materiais fosforescentes.

Alfa (α): 

    A partícula alfa é um núcleo de um átomo de hélio. Portanto, a partícula alfa é um íon de carga 2+ com dois nêutrons e dois prótons, representado por 4He2+.
    As partículas alfa apresentam grande poder de ionização devido a sua carga. No entanto, seu poder de penetração é inferior ao da partícula beta, dos raios-X e dos raios gama. 

Beta (β): 

    A partícula beta em geral sai do átomo emissor com uma velocidade de 70.000 a 300.000 Quilômetros por segundo (velocidade da luz) e têm um alcance de aproximadamente 10 vezes maior do que partículas alfa e uma força de ionização cerca de um décimo das partículas alfa.
    Elas são completamente paradas por 0,6 cm de alumínio 

Gama (γ): 

    Por causa das altas energias que possuem, os raios gama constituem um tipo de radiação ionizante capaz de penetrar na matéria mais profundamente que a radiação alfa ou beta.
    Devido à sua elevada energia, podem causar danos no núcleo das células.

    Com base nas explicações, conclui-se que a radiação gama não é tão energética, porém, é extremamente penetrante, podendo atravessar o corpo humano, é detida somente por uma parede grossa de concreto ou por algum tipo de metal. Já as partículas alfa tem massa e carga elétrica relativamente maior que as outras, mas facilmente são barradas por uma mera folha de papel. 

Leis da Radioatividade: 

1 - Quando um átomo emite uma partícula alfa, seu número atômico diminui de duas unidades e sua massa atômica de quatro unidades.
 
2 - Quando um átomo emite uma partícula beta, seu número atômico aumenta de uma unidade.

Obs.: As radiações gama não alteram o número atômico nem o número de massa do átomo. Quando um átomo emite uma partícula radioativa dizemos que ele sofreu uma desintegração.

Fissão e Fusão Nuclear: 

- Fissão Nuclear: é a quebra do núcleo de um átomo instável em dois menores e mais leves, como por exemplo, após a colisão da partícula nêutron no mesmo. Esse processo pode ser rotineiramente observado em usinas nucleares e/ou em bombas atômicas.

- Fusão Nuclear: é o processo no qual dois ou mais núcleos atômicos se juntam e formam um outro núcleo de maior número atômico. A fusão nuclear requer muita energia para acontecer, e geralmente liberta muito mais energia que consome. Quando ocorre com elementos mais leves que o ferro e o níquel, ela geralmente liberta energia, e com elementos mais pesados ela consome.

Obs.: A diferença entre os dois, é que quando ocorre a fissão ocorre a separação, e na fusão ocorre a junção de elementos.

Transmutação: 

    É a conversão transformação de um elemento químico em outro. Ela pode ser natural, ou artificial. 

    Estes processos naturais podem ser produzidos, por exemplo, pelo homem. Já foi realizada a transmutação de chumbo à ouro, retirando 3 prótons e 8 neutrons por meio de bombardeamento.

Meia-Vida:

    A meia-vida é a quantidade de tempo característica de um decaimento exponencial. Se a quantidade que decai possui um valor no início do processo, na meia-vida a quantidade terá metade deste valor.

    Nos processos radioativos meia-vida ou período de semidesintegração de um radioisótopo é o tempo necessário para desintegrar a metade da massa deste isótopo, que pode ocorrer em segundos ou em bilhões de anos, dependendo do grau de instabilidade do radioisótopo. Sendo assim, se tivermos 100kg de um material, cuja meia-vida é de 100 anos; depois desses 100 anos, teremos 50kg deste material. Mais 100 anos e teremos 25kg e assim sucessivamente.

    Temos como exemplo o caso do carbono-14, a meia-vida é de 5.730 anos, ou seja, este é o tempo necessário para uma determinada massa deste isótopo instável decair para a metade da sua massa , transformando-se em nitrogênio-14 pela emissão de uma partícula beta.