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terça-feira, 26 de agosto de 2014

ELEMENTOS RADIOATIVOS(ENEM)

O impacto da descoberta do rádio e seu alto poder radioativo levou a um equívoco da sua aplicação nos mais variados produtos, o que trouxe mais males do que benefícios.

O primeiro elemento químico radioativo a ser descoberto foi o urânio, pelos cientistas Antoine Henri Becquerel (1852-1908), Marie Sklodowska Curie (1867-1934) e Pierre Curie (1859-1906). A descoberta da radioatividade levou-os a ganhar o prêmio Nobel de Física, em 1903.
O casal Curie passou então a estudar mais a fundo a radioatividade e a realizar uma série de experimentos com dois minerais de urânio – a pechblenda (óxido de urânio) e a calcolita (fosfato de cobre e uranila). No entanto, o que mais chamou a atenção deles é que esses minérios eram ainda mais radioativos que o próprio urânio metálico isolado, levando-os então à conclusão de que haveria outro elemento radioativo presente nos minerais.
Eles iniciaram então árduos trabalhos a fim de separar os constituintes da pechblenda, buscando o outro elemento que poderia estar contribuindo para a radiação observada. Os cientistas conseguiram, do governo austríaco, uma tonelada de pechblenda, vinda das minas de Joachimstal, localizadas na Boêmia (República Checa). Depois de três meses, eles conseguiram isolar um novo elemento radioativo, o polônio (nome dado em homenagem à pátria de Marie). No entanto, o minério puro ainda se mostrava mais radioativo do que seria explicado apenas pela presença do polônio; por isso, os trabalhos continuaram.
Em uma das duas frações radioativas que eles por fim conseguiram obter estava um novo elemento, que foi denominado “rádio” (do latim radius, raio), por parecer mais radioativo do que qualquer outro elemento. Hoje sabemos que o rádio é dois milhões de vezes mais radioativo que o urânio.
Algumas propriedades desse elemento estão listadas na tabela abaixo:
Propriedades do elemento rádio
Foi realizada uma análise espectroscópica na mistura de cloreto de rádio que havia sido obtida e verificou-se o aparecimento de uma nova linha na região do ultravioleta (381,47 nm); o que representou uma importante prova da descoberta do rádio.
Mas eles ainda não haviam conseguido isolar o rádio; assim, o casal Curie começou essa tarefa a partir de uma tonelada de resíduos de pe­chblenda. Depois de três anos de trabalhos consecutivos, com extrema paciência e perseverança, o casal isolou 1 decigrama de rádio puro em 1902. Ele brilhava no escuro e estava sempre em temperatura maior que a do ambiente que o circun­dava.
O casal Curie
No ano seguinte, Marie Curie recebeu seu segundo Prêmio Nobel (de Química) pela descoberta do rádio e do polônio, por isolar o rádio metálico e por estudar seus compostos. Ela foi a primeira pessoa a receber dois prêmios Nobel.
Em 1908, Frederick Soddy (1877-1956) afirmou que a energia liberada na desintegração do rádio era quase um milhão de vezes maior do que aquela obtida por uma mesma massa de matéria submetida a qualquer uma das transformações conhecidas anteriormente à descoberta da radioatividade. Isso fez com que as pessoas passassem a usar essa grande fonte de energia para múltiplas finalidades, tais como: curar problemas dermatológicos, fortificar o organismo, limpar objetos e até mesmo para a cura do câncer.
Chegou-se a considerar o rádio como uma substância milagrosa com poderes como a capacidade de ser o responsável pela geração da vida, de rejuvenescer e de revitalizar a pele. Ele passou a ser usado em tratamentos faciais, para a eliminação de rugas, acnes, cravos, branqueamento da pele e foi incorporado a vários produtos, como cremes de beleza, xampus, sabões, sais de banho, tônicos revigorantes (que se destinavam a recuperar e manter os vigores mental, físico e sexual), em artigos médico-farmacêuticos prescritos contra nada menos do que 150 enfermidades endocrinológicas, pílulas, navalhas para barbear, dentifrícios, compressas, “fontes” de água radioativa, etc.
Anúncios e produtos com rádio em sua composição
O equívoco da aplicação do rádio levou a muitos males e até à morte de muitas pessoas. Para citar um exemplo, ele era utilizado em tintas empregadas em ponteiros de relógios e mostradores. As mulheres que aplicavam essa tinta afinavam os pincéis na boca; com isso, elas engoliam parcelas pequenas de rádio. Dentro de cerca de dois anos, nove mulheres morreram com uma grave anemia, acompanhada de lesões na boca e na mandíbula.
Marie Curie morreu em 1934, vítima das radiações a que ficou exposta no trabalho. Mas antes ela veio ao Brasil, em agosto de 1926, onde visitou Belo Horizonte e foi ao “Instituto do Radium”, primeiro centro destinado à luta contra o câncer do nosso país.
Essa aplicação desenfreada de rádio não chegou ao Brasil, em razão do alto custo dos tratamentos com sais de rádio.
A “era do rádio” desapareceu nos Estados Unidos no início dos anos 1930; e na Europa durou até o início da Segunda Guerra Mundial.
Hoje o rádio é usado no tratamento de alguns tipos de câncer, em instrumentos de detecção de falhas em objetos metálicos e para a prospecção geofísica de petróleo.

Os Radioisótopos são formados por Isótopos, que são átomos com o mesmo número atômico e diferente número de massa.
Existem dois tipos de Isótopos: os radioativos e não-radioativos. Compreender a origem, a presença e a diferença de isótopos em nosso meio ambiente nos dá condições de conhecer os limites naturais de segurança radiológica. Podemos então projetar a obtenção, o uso, ou seja, usar estes isótopos de modo seguro.
Veja os exemplos:
Carbono:
12C6                  14C6
Os isótopos do elemento Carbono possuem o mesmo número atômico, mas diferentes massas. O Carbono 14 é um radioisótopo artificial, embora também exista na atmosfera, já o Carbono 12 é o mais comum na natureza.
O Carbono 14 é denominado de contador radioativo do tempo, este processo é útil para revelar a idade de plantas, múmias e fósseis.
Hidrogênio:
1H1                      2H1                          3H1
O Hidrogênio com massa 1 é o mais abundante na natureza e não é radioativo. O Hidrogênio com número de massa 2 é radioativo e dá origem às bombas de hidrogênio, já o Hidrogênio com massa 3, ocorre em quantidades menores e é também radioativo.
Urânio:
238U92                 235U92
O Urânio 235 é radioativo e é usado para construir os reatores nucleares e as bombas atômicas.
Cobalto:
59Co27                 60Co27
O Cobalto com número de massa 59 é o isótopo natural, já o Cobalto 60 é fabricado de modo artificial pelo bombardeamento do isótopo 59 com nêutrons, é aplicado no tratamento de tumores.
Os isótopos estão sendo cada vez mais utilizados, e de formas variadas: na agricultura, na engenharia, na medicina, etc. Vale lembrar que os radioisótopos (isótopos radioativos) apresentam um alto grau de periculosidade e por isso são manipulados com o auxílio de robôs.
Elementos Radioativos


Rádio
Metal de símbolo Ra, número atômico 88, massa atômica 226,05, descoberto em 1898 por P. e M.Curie, é dotado de intensa radioatividade. O rádio é um metal alcalino terroso, que funde a 700 °C. Muito raro na natureza, é extraído da pechblenda. Desintegra-se com uma vida média de 1620 anos, produzindo uma emanação gasosa de hélio e de radônio. Esse último, também radioativo, transmuta-se no polônio que, por uma SÉRIE  de novas desintegrações, conduz finalmente ao chumbo 206. As radiações alfa, beta e gama emitidas pelo rádio são dotadas de grande poder bactericida e sua ação fisiológica acarreta a destruição dos tecidos e a suspensão da mitose, donde diversas aplicações terapêuticas (curieterapia).

Tório
Metal raro de símbolo Th, número atômico 90, massa atômica 232,038,branco, cristalino, de densidade 12,1, e que funde a 1700°C, aproximadamente, extraído da torita.

Urânio
Metal de símbolo U, número atômico 92, massa atômica 238,07, e densidade de 18,7, extraído do óxido de urânio. Último elemento natural da classificação periódica, o urânio foi isolado em 1841 por Péligot. Trata-se de um sólido cinza-ferro, que funde a 1800°C e se oxida facilmente. O óxido uranoso, ou urano, UO2, é um sólido negro, de propriedades básicas, a que correspondem os sais uranosos, verdes.
O anidrido urânico, UO3, alaranjado, é anfótero e produz, em reação comos ácidos, sais de uranila (pois contém o radical UO2). Tais sais são amarelos e dotados de fluorescência verde. O UO3 dá também, ao reagir com as bases, os uronatos, como o Na2UO4; este, incorporado ao vidro, resulta no vidro de urânio, que se torna fosforescente sob a ação de raios ultravioletas.
O minério de urânio mais importante é a pechblenda, ou uraninita, U3O8. Existem, todavia, muitos outros, que vêm sendo ativamente extraídos.


 Henri Becquerel 

Foi no urânio que Henri Becquerel descobriu a radioatividade. O produto natural é uma mistura de três isótopos, entre os quais o U238, mais abundante, gerador da família do rádio, e o U235, gerador da família do actínio. Sob a ação de nêutrons, o urânio 238 pode transformar-se em plutônio, e o urânio 235 pode sofrer fissão nuclear.

Em virtude da baixa concentração do urânio em seus diversos minérios (em geral menos de 1%), os tratamentos metalúrgicos compreendem inicialmente uma concentração física e, depois, uma concentração química dos sais de urânio. Após a purificação do concentrado, o metal é elaborado, a partir do tetrafluoreto, por redução metalotérmica pelo magnésio ou pelo CÁLCIO. É afinado por refusão à vácuo antes de enformado e tratado termicamente. O urânio é utilizado sobretudo como combustível nos reatores nucleares (barras, tubos, anéis); seja em estado puro, seja em liga como o molibdênio, ou ainda em compostos refratários (óxido, carboneto). 

Pode também ser enriquecido num isótopo físsil, principalmente pelo processo seletivo da difusão gasosa do hexafluoreto através de paredes porosas, ou pelo processo de ultracentrifugação.

Polônio
Metal de símbolo Po, radioativo, de número atômico 84, massa atômica 210, que acompanha geralmente o rádio. 

http://www.brasilescola.com/quimica/radio-um-elemento-radioativo.htm
http://www.brasilescola.com/quimica/radioisotopos.htm

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