CONCEITOS E FUNDAMENTOS DA RADIOATIVIDADE
Por: Rafaela Colini • 22/2/2016 • Trabalho acadêmico • 5.191 Palavras (21 Páginas) • 256 Visualizações
CONCEITOS E FUNDAMENTOS DA RADIOATIVIDADE
1) ESTRUTURA DA MATÉRIA E O ÁTOMO
Todos os materiais existentes no universo são constituídos por ÁTOMOS ou de suas combinações. Estes são os blocos básicos de construção dos elementos como o hidrogênio, oxigênio, carbono, chumbo, ferro, etc.
(a) (b)[pic 4]
Figura 1- Representação de modelos atômicos; a) Geométrica, onde os orbitais são trajetórias geométricas percorridas por elétrons; b) Quântica, onde os orbitais são representados por nuvens envolvendo o núcleo, onde para cada posição geométrica existe uma probabilidade associada de encontrar o elétron.
O núcleo é composto por partículas de carga positiva chamada PRÓTONS e de partículas de, aproximadamente, mesma massa, porém, sem carga denominadas NÊUTRONS. Prótons e nêutrons são chamados indistintamente de NUCLEONS.
Fora do núcleo, na eletrosfera, estão os ELÉTRONS, que são partículas bem mais leves do que os prótons e nêutrons, e que possuem carga negativa.
[pic 5]
Os átomos, em seu estado natural, são eletricamente neutros, ou seja, o número de prótons é igual ao número de elétrons.
Podemos considerar, de forma simplificada, que os elétrons se movimentam ao redor do núcleo em camadas fixas, sendo que, cada camada corresponde a um nível de energia permitido.
Aqueles elétrons que se encontram mais próximos do núcleo estão mais ligados (ou mais presos) do que aqueles que estão mais distantes. Portanto, quanto mais próximo do núcleo, menor é a energia do elétron.
Um átomo está normalmente em seu estado fundamental, no qual todos os seus elétrons estão nos níveis de energia mais baixos que lhes são disponíveis.
Para que um elétron salte de uma camada mais interna para uma mais externa, ele precisa GANHAR ENERGIA para vencer a força de atração exercida pelo núcleo. Essa energia pode ser fornecida, por exemplo, se ele absorver um “pacotinho” de energia eletromagnética, denominado fóton.
Quando o átomo absorve esse fóton, dizemos que ficou em ESTADO EXCITADO. Fazendo isto, alguns dos níveis de energia mais internos ficam livres, e, assim, em milionésimos de segundos, ocorre a transição de um elétron para a camada interna e, a energia absorvida na transição eletrônica é liberada na forma de um fóton com energia correspondente à diferença de energia entre os níveis dos quais se deu a transição.
[pic 6]
E se a energia do fóton for maior do que a energia que prende o elétron ao átomo?
Nesse caso, acontecerá o fenômeno da IONIZAÇÃO. Em outras palavras, se um elétron receber uma energia maior do que a energia que o mantém ligado ao átomo, ou seja, maior do que a sua energia de ligação, este elétron deixará o átomo com certa energia cinética, podendo sofrer colisões com outros elétrons e arrancá-los também dos seus átomos de origem. Durante este trajeto pelo meio, o elétron vai perdendo energia até que ele acaba sendo absorvido por outro átomo que esteja necessitado de elétrons (fenômeno da recombinação).
[pic 7]
E o átomo que ficou sem o elétron? Este se tornará um íon positivo, quimicamente muito reativo que poderá tomar dois caminhos: causar alterações químicas no meio ou capturar um elétron que esteja livre e retornar ao seu estado fundamental.
O número de prótons do átomo, portanto o número de elétrons também é chamado de NÚMERO ATÔMICO e representado pela letra “Z”. É ele que identifica um elemento químico, comandando o seu comportamento em relação a outros elementos.
O NÚMERO DE MASSA de um átomo, ou também chamado de número de nucleons, é a soma do seu número de prótons e do seu número de nêutrons, sendo representado pela letra “A”. Portanto:
A = Z + N[pic 8]
Um elemento X com massa A, número atômico Z é chamado nuclídeo e representado da seguinte forma:
Número de massa Elemento químico[pic 9][pic 10]
Número atômico
O número de nêutrons N, quase sempre não vem representado, mas se for necessário, ele deve vir expresso como a seguir:
Número de massa
Elemento químico[pic 11][pic 12]
Número atômico
Número de nêutrons
Quem determina as propriedades químicas de um elemento é o número atômico. Por exemplo, um átomo de carbono caracteriza-se por possuir seis prótons no núcleo. Se acrescentarmos mais um próton ao núcleo desse átomo, ele não será mais carbono, ele se tornará o átomo de nitrogênio, que possui propriedades químicas totalmente distintas daquelas do carbono. No entanto, se ao invés de um próton, acrescentarmos um nêutron, esse átomo continuará sendo carbono, uma vez que seu número atômico (Z) continuará sendo o mesmo, porém ele será um átomo de carbono mais pesado, ou com número de massa (A) maior.
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