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O come?o.... 1895 ? Wilhelm Conrad Roengten descobre a radia??o X1896 ? Antoine Henri Bequerel descobriu que determinado material emitia radia??es espont?neas ? radioatividade naturalEm 1898 o casal Curie descobre o elemento radioativo Pol?nio e, em 1903, o R?dioAlgum tempo depois, Ernest Rutherf
E N D
1. RADIOATIVIDADE E FÍSICA NUCLEAR
2. O começo... 1895 – Wilhelm Conrad Roengten descobre a radiação X
1896 – Antoine Henri Bequerel descobriu que determinado material emitia radiações espontâneas – radioatividade natural
Em 1898 o casal Curie descobre o elemento radioativo Polônio e, em 1903, o Rádio
Algum tempo depois, Ernest Rutherford e Frederic Soddy demonstraram que ocorre uma transmutação de elementos no processo radioativo.
3. Radiação
4.
Com a utilização de um campo magnético, foram identificados três tipos de radiação emitida por elementos radioativos: a partícula ?, a partícula ? e a radiação ?.
5. Partícula alfa É constituída por 2 prótons e 2 nêutrons (núcleo de hélio).
Quando um núcleo emite uma partícula alfa, seu número atômico fica reduzido de duas unidades, e seu número de massa, de quatro unidades.
O urânio-238 é um emissor alfa. Com a emissão de uma partícula alfa, o urânio-238 transforma-se no elemento tório-234.
Normalmente provocam ionização no meio com o qual interagem e apresentam baixo poder de penetração – uma folha de papel pode blindar.
6. Partícula beta Pode ser um elétron ou um pósitron (partícula elementar que possui a mesma massa do elétron, mas carga elétrica positiva.
No decaimento beta negativo, o número atômico aumenta de uma unidade e no decaimento beta positivo, o número atômico diminui de uma unidade – em ambos os casos o número de massa não é alterado.
Produz menos ionização que a alfa e poder de penetração muito maior.
7. Raios gama Os raios gama são ondas eletromagnéticas.
Quando um núcleo emite uma radiação gama, o número atômico e o número de massa não sofrem alteração
Não possuem massa e são extremamente energéticos.
Tem alto poder de ionização e são muito penetrantes.
8. Raios X Em 1895, Wilhelm Conrad Roengten, usando um tubo com vácuo, um filamento incandescente e alta voltagem, acelerou os elétrons emitidos do filamento.
Ao atingir a tela do tubo, grande parte da energia desses elétrons era transformada em energia térmica, mas uma parte se transformava em energia radiante.
A radiação emitida, muito mais penetrante do que a luz, não era percebida pelo olho humano, mas podia sensibilizar uma chapa fotográfica.
11. Radiações x saúde Partículas alfa – em relação ao tecido humano, sua penetração é de décimos de centímetros, não constituindo riscos para a saúde. Mas a ingestão ou a inalação de partículas alfa podem acarretar sérios problemas à saúde.
Partículas beta – em relação ao tecido humano, os efeitos se limitam à pele. À semelhança das partículas alfa, quando ingeridas, as partículas beta são extremamente perigosas.
12. Raios X – Permite importantes diagnósticos médicos.
A exposição excessiva aos raios X é danosa aos tecidos humanos. Pode provocar lesões, manchas de pele e até câncer.
Raios gama – São muito utilizados no combate ao câncer, pois podem destruir células com má formação.
A interação dos raios gama com os tecidos humanos pode provocar mutações celulares.
13. Capacidade de penetração
14. FÍSICA NUCLEAR FISSÃO E FUSÃO Como podem os prótons ficar confinados em uma região tão pequena como é o núcleo do átomo, sendo que existe uma forte repulsão eletrostática entre eles?
Os prótons e nêutrons do núcleo do átomo são ligados por uma energia enorme – força nuclear forte
15. Força nuclear forte – força de curtíssimo alcance, mas que, dentro do seu raio de ação, é muito mais intensa que a gravitacional e a eletromagnética.
Quando um nêutron atinge o átomo, a ligação se rompe, o núcleo se divide em dois, libera radiação e calor.
Nas reações que envolvem núcleos, as transformações de massa em energia e vice-versa estão sempre presentes. Assim, nestas reações, é de uso fundamental a equação de Einstein
16. Fissão nuclear A fissão nuclear é uma reação em que um núcleo, geralmente pesado, se fragmenta depois de ser atingido por um nêutron, liberando grande quantidade de energia.
Na fissão novos nêutrons são liberados e vão provocar a fissão de outros núcleos; e assim sucessivamente, estabelecendo uma reação em cadeia.
17. A fissão nuclear libera grande quantidade de energia. Se for descontrolada, a reação será explosiva; é o que acontece nas bombas atômicas.
Num reator nuclear, a reação em cadeia é controlada com o uso de barras de substâncias moderadoras, como, por exemplo, a grafite.
19. Reator nuclear
20. Lixo atômico Depois da fissão nuclear na usina, o que resta são átomos radioativos de plutônio, iodo, césio e dezenas de outros elementos.
O plutônio emite radiação alfa que, quando absorvida pelos ossos humanos, causa câncer em poucos dias
O plutônio precisa ser armazenado em câmaras de concreto e chumbo até que pare de oferecer tanto risco – cerca de 24 000 anos!
21. Fusão nuclear A fusão nuclear é uma reação em cadeia em que núcleos leves se fundem para formar núcleos mais pesados, ocorrendo grande liberação de energia.
A energia liberada pelas estrelas provém de reações de fusões nucleares.
No Sol, o hidrogênio se transforma em hélio com liberação de energia.
23. A massa de hélio formada é menor do que a do hidrogênio envolvida. A diferença de massa é transformada em energia.
A fusão é cerca de 8 vezes mais energética que a fissão.
24. Devido à repulsão eletrostática entre os núcleos de hidrogênio, são necessárias temperaturas da ordem de milhões de kelvins para a aproximação dos núcleos.
Este valor corresponde à temperatura no núcleo das estrelas, onde a matéria é uma “gás” de íons positivos e elétrons, chamado de plasma.
A temperatura é tão alta que não existe material que possa constituir um recipiente capaz de suportar uma reação envolvendo plasma.
25. – são reatores que conseguem suportar essas temperaturas mantendo um delgado filete de plasma, longe das paredes, durante um curto intervalo de tempo e usando a técnica do confinamento magnético.
26. Energia nuclear e o aquecimento global Das fontes mais utilizadas de energia, apenas três não contribuem com a emissão de gases que causam o efeito estufa:
Nuclear
Eólica
Solar
27. Energia eólica: como o vento não pode ser represado, é uma energia imprevisível, vulnerável a oscilações climáticas;
Energia solar: necessita de grandes extensões para a produção de pouca energia, e só faz sentido em locais com forte incidência de luz solar;
Energia nuclear: Com controle rígido dos reatores, a energia atômica e ecológica já é uma realidade
28. ENERGIA NUCLEAR NO MUNDO (percentual)
29. Referências CARRON e GUIMARÃES, As Faces da Física. Volume único. 2 ed. São Paulo: Moderna, 2002.
GASPAR, Alberto. Física. Volume único. São Paulo: Ática, 2005.
Superinteressante. Ed. Abril. Edição 241, julho/2007.
http://cepa.if.usp.br/e-fisica/imagens/moderna
www.dositech.com.br/nuclear/oqe.htm
www.eletronuclear.gov.br/tecnologia/index.php...
astro.if.ufrgs.br/estrelas/node12.htm
