A Radioatividade e Energia Nuclear

OBJETIVOS

Abordar os temas propostos – radioatividade e energia nuclear – a partir da fundamentação teórica deles, compreender como se desenvolveram ao longo dos anos, ou seja, sua história e seus usos (podendo ser benéficos ou maléficos).

1. RADIOATIVIDADE

1.1 INTRODUÇÃO

Ao ouvir a palavra radioatividade, é praticamente instantâneo e automático a lembrança do lançamento das duas bombas atômicas lançadas nas cidades japonesas Hiroshima e Nagasaki durante a Segunda Guerra Mundial. A radioatividade também ficou marcada devido a diversos acidentes envolvendo elementos radioativos, por falhas técnicas em usinas nucleares e pela má utilização do conhecimento que este tema engloba. Devido as inúmeras falhas e acidentes terem ocorrido pela utilização incorreta de elementos radioativos, a radioatividade passou a ser mal vista por muitas pessoas, que entendem que este conhecimento está ligado a algo que é prejudicial.

Mas acima de tudo a radioatividade é um tema necessário para o estudo, pois traz consigo coisa benéficas, como o tratamento do câncer pela radioterapia, a irradiação dos alimentos para maior tempo de conservação, as usinas nucleares na produção de energia, a radiação utilizada em diversos aparelhos domésticos, como o micro-ondas e o próprio celular. As bombas atômicas são um exemplo de que um avanço tecnológico pode afetar de maneira direta o bem-estar social, causando como neste caso, mortes e destruição no meio social.

        No desenvolver dessa dissertação será entendido muito sobre a radioatividade, juntamente com seus usos, benéficos ou maléficos.

1.2 DESENVOLVIMENTO

A radioatividade é um fenômeno natural, ao qual estamos expostos, mesmo que em pequenos níveis, porém ela não era conhecida pelo homem até o século XIX. O conhecimento sobre o assunto foi construído através dos trabalhos de vários pesquisadores como Röntgen, Becquerel, o casal Curie, Rutherford, entre outros em uma época em que pouco se sabia sobre a estrutura atômica da matéria. Hoje sabemos que, apesar de ser um fenômeno natural, a radioatividade também pode ser induzida artificialmente.

Os fenômenos radioativos começaram a ser descobertos em 1896 por Antoine Henri Becquerel. No entanto, as suas descobertas só foram possíveis graças aos estudos anteriores sobre Os raios X, este descoberto por Wilhelm Konrad Röentgen, que no final de 1895 trabalhava com raios catódicos, que anteriormente haviam sido descobertos por Crookes. Em um dado momento, Röentgen percebeu que uma folha de papel tratada com platinocianeto de bário emitia luz – e até mesmo o lado que não estava revestido com o platinocianeto também brilhava. Esse fato ocorreu mesmo com a ampola de Crookes estando coberta por uma cartolina negra. Ao investigar mais a fundo, para entender a origem dessa luminosidade, Röentgen colocou vários objetos entre a ampola e a tela e observou que todos pareciam ficar transparentes – e qual não foi sua surpresa quando viu os próprios ossos da mão na tela.

A descoberta de Röntgen levou Becquerel, no início do ano de 1896, a testar a hipótese de que as substâncias fosforescentes (substâncias que emitem luz visível depois de absorver energia de outra fonte, mas que, ao contrário das substâncias fluorescentes, continuam emitindo luz por algum tempo, mesmo depois que a fonte de energia é desligada) e fluorescentes também emitiriam raios X. Ele fez isso deixando ao sol amostras de um minério de urânio, sulfato duplo de potássio e a uranila di-hidratada. Em seguida, colocou essas amostras em contato com um filme fotográfico envolvido por um invólucro preto para ver se elas impressionavam o filme e, assim, emitiam raios X. No entanto, começou um tempo de chuva e Becquerel teve que guardar as suas amostras em uma gaveta escura com alguns filmes virgens protegidos com um papel preto. Na expectativa de encontrar imagens muito deficientes, ocorreu o oposto: as silhuetas apareceram com grande nitidez.

Entrou então em cena o casal Pierre e Marie Curie. Juntamente a eles, Becquerel descobriu que a propriedade que ele viu era pertencente ao urânio, pois todos os minérios de urânio emitiam os raios que impressionavam o filme. Marie Curie batizou essa propriedade de o urânio emitir raios de radioatividade.

Em abril de 1898, Marie Curie constatou que havia algum componente mais ativo que o urânio em seus minerais naturais. O casal trabalhou durante três anos exaustivamente e, em 1902, isolaram átomos de dois elementos químicos radioativos que não eram conhecidos na época. O primeiro, eles chamaram de rádio, pois ele era 2 milhões de vezes mais radioativo que o urânio; o segundo, eles chamaram de polônio, em homenagem à Polônia, terra natal de Madame Curie.

Anos mais tarde, o físico Ernest Rutherford realizou um experimento mostrado na figura ao lado, que identificou a natureza da radioatividade, mostrando que ela se originava do núcleo. Ele concluiu que existem três emissões radioativas principais que são emitidas pelos núcleos dos elementos radioativos naturais, que são: emissão alfa (α), beta (β) e gama (γ). Para chegar a essa conclusão ele trabalhou com um feixe de partículas radioativas que eram emitidas naturalmente por uma amostra de minério de urânio. Essa radiação foi colocada sob ação de um campo magnético e Rutherford observou que o feixe se dividia em três, como mostrado a seguir:[pic 1][pic 2]

Outros tipos de radiações muito recorrentes são a ultravioleta e infravermelha. Imagem usada para explicação abaixo.

[pic 3]

Ultravioleta:  Existem ondas eletromagnéticas cujo comprimento é menor do que o da luz violeta - são as ondas ultravioletas. Para verificar a radiação ultravioleta, pode usar-se uma pantalha coberta de substância luminescente. A pantalha começa a iluminar-se na parte, na qual incidem os raios que se encontram para lá da zona violeta do espectro.

    Os raios ultravioletas distinguem-se por uma alta atividade química. As fotoemulsões são dotadas de maior sensibilidade à radiação ultravioleta. Podemos verificar isto, projetando o espectro num local escuro sobre papel fotográfico. Depois de revelado, o papel escurece mais para lá do extremo violeta do espectro do que na sua parte visível.

    Os raios ultravioletas não formam imagens visuais, são invisíveis. Mas a sua ação na retina do olho e na pele é muito intensa e destruidora. A radiação ultravioleta do Sol é insuficientemente absorvida pelas camadas superiores da atmosfera. Por isso, nas zonas altas das montanhas, não se deve estar na neve sem óculos de vidro escuros nem muito tempo sem roupa. O vidro absorve intensamente os raios ultravioletas. Por isso, óculos escuros de vidro, transparentes para o espectro visível, defendem os olhos da radiação ultravioleta.