Onde podemos encontrar isótopos radioativos em nosso cotidiano

Um radioisótopo ou isótopo radioativo é um átomo que tem excesso de energia nuclear, tornando-o instável. Esse excesso de energia pode ser usado de uma das três maneiras: emitida a partir do núcleo como radiação gama; transferido para um de seus elétrons para liberá-lo como conversão eletrônica; ou usado para criar e emitir uma nova partícula (partícula alfa ou partícula beta) do núcleo. Durante esses processos, diz-se que o radionuclídeo sofre decaimento radioativo.[1]

Onde podemos encontrar isótopos radioativos em nosso cotidiano

Partículas alfa emitidas por uma amostra de amerício-241 em uma câmara de Wilson.

Os isótopos radioativos têm aplicações em medicina e, em outras áreas, como a geologia (pela datação radiométrica de fósseis e rochas). Por exemplo, o isótopo radioactivo tálio pode identificar vasos sanguíneos bloqueados em pacientes sem provocar danos ao corpo do paciente. O carbono-14 pode ser utilizado na datação de fósseis.

Um radioisótopo pode ser natural ou sintético.

É a partícula mais pesada entre as três. Tem baixo poder de penetração. É constituída por dois prótons e dois nêutrons, às vezes notados como 2 4 He 2 + {\displaystyle {}_{2}^{4}{\hbox{He}}^{2+}}  .

Radiação beta (β)

É mais rápida, e têm maior poder de penetração e danificação, que uma partícula alfa, além de ser, aproximadamente, 7000 vezes mais leve.

Radiação gama (γ)

É constituída por ondas electromagnéticas (não constitui partícula), e viaja à velocidade da luz. É a mais perigosa e ofensiva das três. Pode causar danos irreparáveis aos seres humanos.

“Quando um átomo radioactivo emite uma partícula alfa (α), seu número atómico (Z) diminui em 2 unidades e o seu número de massa (A) diminui em 4”.

³²23X -> Alfa + 21Y (massa igual a 28)

2ª lei: Lei de Soddy, Fajans e Russel

“Quando um átomo radioativo emite uma partícula beta (β), o seu número atómico, Z, aumenta em uma unidade e o seu número de massa permanece inalterado”.

³³55X -> Beta + 56Y (massa mantém-se inalterada, mas o átomo recebe um próton)

Os radioisótopos são usados de duas maneiras principais: seja pela radiação isolada (irradiação, baterias nucleares) ou pela combinação de propriedades químicas e radiação (rastreadores, biofarmacêuticos).

  • Em biologia, radioisótopos de carbono pode servir como marcadores radioativos porque eles são quimicamente muito semelhantes aos nuclídeos não radioativos, ou seja, a maioria dos processos químicos, biológicos e ecológicos os trata de maneira quase idêntica.[2] Pode-se então examinar o resultado com um detector de radiação, como um contador Geiger, para determinar onde os átomos fornecidos foram incorporados. Por exemplo, alguém pode cultivar plantas em um ambiente no qual o dióxido de carbono contendo carbono radioativo; então as partes da planta que incorporam carbono atmosférico serão radioativas.[3][4][5][6] Os radionuclídeos podem ser usados para monitorar processos tais como a replicação do ADN ou o transporte de aminoácidos.[7]
  • Em medicina nuclear, radioisótopos são usados para diagnóstico, tratamento e pesquisa. Os rastreadores químicos radioativos que emitem raios gama ou pósitrons podem fornecer informações de diagnóstico sobre a anatomia interna e o funcionamento de órgãos específicos, incluindo o cérebro humano.[8][9][10] São usados em algumas formas de tomografia: escaneamento por tomografia computadorizada por emissão de fóton único , tomografia por emissão de pósitrons (PET, positron emission tomography) e imagem de luminescência Cherenkov. Os radioisótopos também são um método de tratamento em formas hemopoiéticas de tumores; o sucesso no tratamento de tumores sólidos tem sido limitado. Fontes gama mais poderosas esterilizam seringas e outros equipamentos médicos.

  1. R.H. Petrucci, W.S. Harwood and F.G. Herring, General Chemistry (8th ed., Prentice-Hall 2002), p.1025–26
  2. Rennie MJ (novembro de 1999). «An introduction to the use of tracers in nutrition and metabolism». The Proceedings of the Nutrition Society. 58 (4): 935–44. PMID 10817161. doi:10.1017/S002966519900124X 
  3. MELVIN CALVIN; THE PATH OF CARBON IN PHOTOSYNTHESIS, VI; J. Chem. Educ. 1949, 26, 12, 639. - www.esalq.usp.br
  4. M. CALVIN, A. A. BENSON; The Path of Carbon in Photosynthesis IV: The Identity and Sequence of the Intermediates in Sucrose Synthesis; SCIENCE,11 FEB 1949: 140-142.
  5. A. A. BENSON, M. CALVIN, The Path of Carbon in Photosynthesis: VII. RESPIRATION AND PHOTOSYNTHESIS , Journal of Experimental Botany, Volume 1, Issue 1, 1950, Pages 63–68.
  6. Bassham J.A., Calvin M. (1960) The path of carbon in photosynthesis. In: Pirson A. (eds) Die CO2-Assimilation / The Assimilation of Carbon Dioxide. Handbuch der Pflanzenphysiologie / Encyclopedia of Plant Physiology, vol 5. Springer, Berlin, Heidelberg.
  7. Scott H. Britz-Cunningham, S. James Adelstein; Molecular Targeting with Radionuclides: State of the Science; J Nucl Med December 1, 2003 vol. 44 no. 12 1945-1961.
  8. Ingvar, David H.; Lassen, Niels A. (1961). «Quantitative determination of regional cerebral blood-flow in man». The Lancet. 278 (7206): 806–807. doi:10.1016/s0140-6736(61)91092-3 
  9. Ingvar, David H.; Franzén, Göran (1974). «Distribution of cerebral activity in chronic schizophrenia». The Lancet. 304 (7895): 1484–1486. PMID 4140398. doi:10.1016/s0140-6736(74)90221-9 
  10. Lassen, Niels A.; Ingvar, David H.; Skinhøj, Erik (outubro de 1978). «Brain Function and Blood Flow». Scientific American. 239 (4): 62–71. Bibcode:1978SciAm.239d..62L. PMID 705327. doi:10.1038/scientificamerican1078-62 

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Onde podemos encontrar isótopos radioativos em nosso cotidiano

Falar ao celular, preparar um pacote de pipoca no micro-ondas e caminhar pelo campus. Apesar de sempre associarmos a radiação a grandes acidentes em usinas de energia e explosões de bombas atômicas, ela está presente em processos simples da nossa vida cotidiana, como as atividades listadas no inicio desse texto.

A radiação pode ser definida como a transferência de energia de um ponto a outro do espaço. Ela pode se manifestar nas formas de ondas eletromagnéticas, ou partículas que se propagam pelo espaço. As radiações eletromagnéticas mais conhecidas são: luz, micro-ondas, ondas de rádio, radar, laser, raios X e radiação gama. Já deu pra perceber que muitas dessas ondas estão presentes em nosso cotidiano. Mas ainda não se desespere, nem toda a radiação é prejudicial à saúde humana. Caso não houvesse a radiação, seria bem difícil pensar a existência de vida no planeta terra.

Afinal, é por meio da radiação que o sol envia calor para a Terra. Sem essa transferência de energia o planeta estaria em uma eterna era glacial. Os materiais radioativos são motores de diversos avanços tecnológicos, que já precisou tirar uma chapa para um exame médico, não larga do “whatsapp”, ou adora passar a tarde escutando sua rádio favorita, deve algum agradecimento a radiação.

Até nosso corpo emite radiação. Um adulto possui, em média, 160 miligramas de Potássio 40. Esse elemento emite 4900 radiações por segundo, todas elas capazes de quebrar nossas ligações moleculares e causar mutações, gerando inclusive um câncer.
De acordo com o professor do Depto. de Química, Wellington Ferreira de Magalhães, existem dois tipos básicos de radiação, a ionizante e a não-ionizante. Esses dois tipos se diferenciam em função da capacidade do primeiro de retirar elétrons de moléculas. Ainda segundo o doutor em Química Nuclear, somos bombardeados durante todo o dia por radiações dos dois tipos listados acima.

Sobre as radiações não ionizantes, liberadas pelas novas tecnologias como celulares e tablets, ainda não existe efeito comprovado da exposição a elas. Mas o professor, em tom de brincadeira, diz que é melhor se prevenir: “eu não dormiria com um celular debaixo do travesseiro para servir de despertador”. Ainda em tom jocoso, o professor comparou a situação com a de Pierre Curie, que tinha uma imensa fratura na perna por carregar peças de polônio no bolso, quando seus efeitos ainda não eram conhecidos.

Mesmo com esse intenso bombardeio de radiações de diversos tipos, que vêm até do nosso corpo, ainda vivemos com uma expectativa média de 83 anos no Brasil. Segundo o professor, durante o processo evolutivo, os seres vivos, humanos, animais e plantas apreenderam a conviver com essas radiações. “As pessoas no dia a dia não precisam se preocupar excessivamente com a radiação. Já convivemos com ela há milhares de anos. Nosso corpo já desenvolveu formas de se proteger dela”.

Última modificação em Quinta, 09 Abril 2015 16:27