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.
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.
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
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.
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