Reações Nucleares Radioatividade - é um fenómeno natural ou artificial, pelo qual alguns elementos químicos, chamados radioativos, são capazes de emitir radiações, as quais têm a propriedade de impressionar placas fotográficas, ionizar gases, produzir fluorescência, atravessar corpos opacos à luz ordinária, etc. As radiações emitidas pelas substâncias radioativas são principalmente partículas alfa, partículas beta e raios gama. A radioatividade é uma forma de energia nuclear, usada em medicina (radioterapia), e consiste no fato de alguns átomos como os do urânio, rádio e tório serem “instáveis”, perdendo constantemente partículas alfa, beta e gama (raios-X). O urânio, por exemplo, tem 92 protões, porém através dos séculos vai perdendo-os na forma de radiações, até terminar em chumbo, com 82 protões estáveis. Foi observada pela primeira vez pelo francês Henri Becquerel em 1896 enquanto trabalhava em materiais fosforescentes. A radioatividade pode ser: Radioatividade natural ou espontânea: É a que se manifesta nos elementos radioativos e nos isótopos que se encontram na natureza e poluem o meio ambiente. Radioatividade artificial ou induzida: É aquela que é provocada por transformações nucleares artificiais. Principais tipos de radioatividade Nome
tipo
Representação
alfa
partícula
beta (-)
partícula
0 −1
( β- )
beta (+)
partícula
0 1
( β+ )
gama
(radiação) eletromagnética
neutrão
partícula
1 0
n ou n
protão
partícula
1 1
p ou p
4 2
α ( α , 4α 2 + , α2 + ) β
β 0 0
γ ou γ
Verificou-se que: • uma partícula alfa é um núcleo de hélio; 0 • A partícula beta– é um eletrão ( −1e ou e−1 );
• a partículas beta+ é um positrão (antipartícula do eletrão); • a radiação gama é radiação eletromagnética
Escrita das reações nucleares: • Conservação da carga: A carga elétrica das partículas reagentes é igual á carga elétrica das partículas dos produtos da reação. • Conservação do número de massa: A soma dos números de massa das partículas dos reagentes é igual à soma dos números de massa dos produtos da reação.
Exemplos de aplicação: 1. O alumínio poder ser transformado em fósforo pelo bombardeamento com núcleos de hélio, de acordo com a equação: 27 13
Al + 42 He → xy P + 10n
Determina os valores de x e y. 1 { 27+13+4=x+ 2= y
<=>
{ x=30 y=15
2. Quando um dos isótopos do bismuto emite uma partícula α há formação do 210 81Tl . Qual o número de protões e neutrões desse isótopo? x y
Bi →
210 81
Tl + 42α
{
x=214 → n protoes=83 n neutroes=214 – 83=131 y=83 3. O iodo radioativo (I-131) é utilizado em estudos de localização de tumores na tiroide. Sabendo que decai para 131 54 Xe , indica o tipo de radiação emitida. 4 {x=210+ y=81+ 2
<=>
131 53
131 54
I →
Xe +
Emitiu radiação
0 –1
β
0 –1
β.
Reação Química
Nuclear
•
Formação de novas substâncias (por combinações diferentes dos elementos químicos)
•
Formação de novos núcleos
•
Não há alteração dos núcleos atómicos
•
Há alteração dos núcleos
•
Energia envolvida na reação → “pequena”
•
Energia envolvida na reação → “grande” (milhões de vezes superior à das químicas)
Exemplo: Das seguintes reações identifica as nucleares e as químicas. CH 4 2O 2 →CO 2 2 H 2 O → Química 2 H 2 O 2 → 2 H 2 O Ò2 → Química 1 1
H 31 H → 42 He → Nuclear
2 CO 2 → 2 CO + Ò2
→ Química
O → 199 F + 0 β −1
→ Nuclear
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