FÍSICA DA RADIAÇÃO

.1.1 - FÍSICA DAS RADIAÇÕES

O átomo é uma complexa combinação de componentes ainda menores. A bem da

simplicidade, se constrói uma configuração esquemática para o átomo, chamado

modelo. O modelo que geralmente pode ser usado para representar o átomo, é o

sistema solar em miniatura. Essencialmente o átomo consiste de um núcleo (a

semelhança do sol) bastante pequeno, com carga elétrica positiva, e onde

está a maior parte da massa do átomo. Ao redor desse núcleo está uma

configuração de partículas com carga elétrica negativa, denominada elétrons

(7).

2.1.1.1 - O NÚCLEO E SUAS RADIAÇÕES

Uma das primeiras descobertas após a identificação dos elétrons, foi a dos

Raios-x por Roentgen em 1895. Essa tem sido considerada a pedra fundamental

na estrada que leva a física de nossos dias (3).

Roentgen observou a produção de um novo tipo de radiação quando um feixe de

elétrons incidia num alvo sólido.

Ao investigar suas propriedades, verificou que atravessava substâncias como

vidro, papel e madeira, e chamou esses raios de raios-x (3).

Raios-x produzem ionização dos gases que atravessam, apresentam trajetória

retilínea, e não se desviam pela ação de campos elétrico e magnético, não

sendo então constituídos por partículas carregadas. Eles sofrem reflexão,

refração e difração , sendo isso prova convincente de que consistem de

radiação eletromagnética como a luz, porém com comprimento de onda menor

(3).

Em 1896, o físico francês Henri Becquerel investigou o relacionamento entre

raios X e o escurecimento de filmes fotográficos, através de materiais

compostos de urânio. Uma parte desse sal de urânio foi colocada numa gaveta

com placas fotográficas virgens. Após a remoção dos filmes, becquerel

observou que eles tinham sido exposto, embora ainda estivessem embalados em

papel a prova de luz. Ele então sugeriu que o urânio emitia uma energia, que

após penetrar a camada de papel, ainda era capaz de escurecer as placas

fotográficas. Ele se referiu a essa energia como radiação ativa. Em 1898,

Marie Curie voltou sua atenção a esse novo fenômeno, e lançou o termo

radioatividade para descrever essa forma de energia. Já em 1904, cerca de 20

elementos naturalmente radioativos eram conhecidos. Apesar de muitos

pesquisadores terem estado envolvidos no processo de entendimento do

fenômeno radioativo, as contribuições mais significativas durante os

primeiros 30 anos do século 19 foram feitas por Ernest Rutherford e seus

colaboradores (5).

Esses experimentos descobriram que a radioatividade tem algumas propriedades

interessantes: escurece filmes, ioniza gazes, produz cintilação (flashes de

luz) em certos materiais, penetra na matéria, mata tecido vivo, libera

grande quantidade de energia com pequena perda de massa, e não é afetada por

alterações químicas e físicas no material que está emitindo. Esta última

característica é de particular importância, já que se a radioatividade é

suposta ser originada dentro do átomo, e se ela não é afetada por alterações

químicas, então ela não deve ser associada aos elétrons, pois, estes estão

envolvidos nas reações químicas. Isso sugere que a radioatividade se origina

no núcleo, e que deve ser possível a obtenção de informações sobre ele

através de seu estudo (5).

A análise da radioatividade começa com uma consideração sobre sua natureza.

Ela é uma onda (como a luz) ou uma partícula? Tem carga elétrica ou não tem?

A experiência que revela mais completamente a natureza da radioatividade é

aquela em que a radiação é dirigida através de um campo elétrico produzido

por duas placas paralelas carregadas. O resultado dessa experiência é

surpreendente. Um único feixe de radiação é desdobrado em 3 pela ação do

campo. A deflexão (desvio) em direção à placa carregada negativamente indica

um feixe carregado positivamente , e a direção a placa positiva indica um

feixe negativamente carregado. O feixe que não se desvia não tem carga.

Desde que a natureza desses 3 feixes não era conhecida naquela época, eles

foram simplesmente identificados como raios alfa (carga positiva), raios

beta (carga negativa) e raios gama (carga nula) (5).

Experiências posteriores revelaram que os raios gama são os mais

penetrantes, enquanto os raios alfa são os de menor penetração. A natureza

exata de cada um desses 3 tipos de radiação somente foi conhecida muitos