terça-feira, 1 de dezembro de 2009

Decaimento Atômico (;


Decaimento Atômico
Reações que provocam modificações na estrutura nuclear são reações nucleares. Átomos que se encontram instáveis a nível nuclear e na busca de estabilidade acabam por emitir partículas ou ondas eletromagnéticas são radioativos; as reações que ocorrem no núcleo de elementos radioativos são reações de decaimento. Quando ocorrem naturalmente, as radiações emitidas são: alfa, beta e gama.
No decaimento alfa, ocorre a emissão de uma partícula que tem estrutura formada por dois prótons e dois nêutrons. Um emissor alfa é o urânio, que possui massa atômica 238 e número atômico 92.Na equação de decaimento alfa, um átomo pai (P) transmuta em um átomo filho (F) mais radiação alfa (He). A partícula alfa é um núcleo de hélio, pois sua estrutura é composta por 2 prótons. No decaimento beta ocorre a emissão de uma partícula que pode ser um elétron ou um pósitron. Um emissor beta (elétron) é o fósforo que possui massa atômica 32 e número atômico 15.
Na equação de decaimento beta (pósitron), um átomo pai (P) transmuta para um átomo filho (F) mais radiação beta (e = pósitron e um neutrino (ν). A condição para que um pósitron seja ejetado do núcleo, sendo o decaimento beta uma reação nuclear, é que ocorra decaimento de um próton em nêutron + pósitron + neutrino. No decaimento gama ocorre a emissão de ondas eletromagnéticas. Um emissor gama é o gálio, que possui massa atômica 67 e número atômico 31.
Na equação de decaimento gama, um átomo pai transmuta em um átomo filho mais radiação gama. A radiação gama é uma onda eletromagnética.
Pra vocês verem isso melhor.. está aqui :D
Desintegração α (alfa)
Na altura em que foi descoberta a emissão do rádio 226 (1898), por Marie Curie e Pierre Curie, chamou-se ao fenómeno radioactividade α ou emissão α.
Às partículas emitidas deu-se o nome de partículas α apenas por ser a primeira letra do alfabeto grego.
Posteriormente, verificou-se que essas partículas eram um núcleo de hélio, formado por 2 protóns e 2 nêutrons. As partículas α emitidas apresentam energias bem definidas e podem ser utilizadas para caracterizar o núcleo de onde provêm.

Desintegração β − (beta menos)
A partícula β − é um electrão emitido pelo núcleo do átomo. O eletron é originário de uma transformação de um dos Nêutrons num protón, um eletron e um antineutrino. O eletron e o antineutrino abandonam o núcleo, chamando-se a esse processo emissão beta. O núcleo resultante apresenta portanto um nêutron a menos e um protón a mais.
O símbolo representa o antineutrino que é uma partícula neutra, com massa quase nula, de spin , que interage fracamente com a matéria. Esta partícula é emitida pelo núcleo juntamente com o electrão.

Desintegração β + (beta mais)
Um núcleo que seja instável por ter um excesso de protón tende a que um protón se converta num Nêutron, que fica no núcleo , sendo emitidos um positrón e um neutrino.
Chama-se partícula β + a esse eletron positivo emitido pelo núcleo. É de realçar que as partículas β + , na parte final do seu percurso, quando a velocidade já é diminuta, combinam-se com um eletron livre, convertendo-se em radiação electromagnética.
Desintegração γ (gama)
A emissão gama (γ) resulta de uma libertação de energia em excesso pelo núcleo de um átomo sob a forma de radiação electromagnética.
O decaimento gama poderá estar associado a outros decaimentos como o α ou o β se os nuclídeos descendentes estiverem num estado excitado.
Os fotões γ têm uma energia muito superior aos da luz visível e, regra geral, também aos do raios X, sendo portanto mais penetrantes.

Mas galerinha, em física nuclear, um produto de decaimento ou produto de desintegração é o isótopo que resulta de um processo de desintegração nuclear (É claro que: decaimento radioativo).
A maior parte dos produtos de desintegração são radioativos, e por sua vez produzem processos de desintegração sucessivos até que se obtenha um isótopo estável. Para os elementos radioativos com número atômico superior ao do chumbo, geralmente o chumbo é o produto estável em que as correntes de decaimento param.
O produto da desintegração também é conhecido como "produto filho", que é o isótopo obtido da desintegração de um "isótopo mãe". Que gracinha né..Filho e mãe, vendo assim parece que é super fácil, Só parece mesmo ! hohoho
Em muitos casos os membros da corrente da deterioração radioativa são mais reativos que o isótopo original. Assim, embora o urânio não seja perigosamente radioativo quando puro algumas partes da pechblenda (nome criativo e simpático né Mário?) natural são extremamente perigosas devido ao seu índice de rádio. Similarmente, as mantas usadas em lampiões a gás com tório são ligeiramente radioativas quando novas, porém tornam-se consideravelmente radioativas após somente alguns meses de armazenamento.
Embora não se possa prever o momento em que um átomo de uma dada substância se desintegrará, os produtos da desintegração são extremamente previsíveis. Daí os produtos da desintegração serem importantes para os cientistas compreenderem de que modo ocorre a desintegração radioativa, para determinarem as aplicações práticas, o gerenciamento do desperdício radioativo e a medição dos níveis de poluição atômica (lixo atômico).

Decaimento Radioativo
Decaimento radioativo ou desintegração radioactiva é a desintegração de um núcleo através da emissão de energia em forma de radiação. A radiação é um tipo de emissão de energia que pode se propagar por meio de partículas (radiação corpuscular) ou por meio de ondas elétromagnéticas (radiação elétromagnética).
Se o núcleo de um determinado nuclídeo se encontrar numa situação de instabilidade, seja por ter um excesso de protóns ou de Nêutrons, ou excesso de ambos, tende a transformar-se noutro nuclídeo mais estável.
A este processo de transformação nuclear em que é alterada a proporção entre protóns e nêutrons dá-se o nome de desintegração radioativa.
Devido às desintegrações que vão acontecendo ao longo do tempo, o número de núcleos instáveis contidos numa fonte radioativa vai diminuindo.
Os processos de desintegração radioativa mais comuns são os de desintegração α (alfa), β (beta) e γ (gama).
Definição de Radioatividade

É a emissão espontânea do excesso de matéria ou energia pelo núcleo de um átomo instável (aumento da energia livre). O que faz o núcleo ficar instável é exatamente esse excesso de matéria e ou energia. É um fenômeno nuclear, ou seja, não acontece nos orbitais dos elétrons.
O átomo é eletricamente neutro, sendo que cargas positivas se encontram no núcleo e cargas negativas se encontram na eletrosfera. Alguns devem se perguntar então, por que então não há atração dos elétrons pelo núcleo? Fácil né galerinha do mau :D

Para os elétrons não serem atraídos pelo núcleo deve haver uma força contrária a essa atração: é a força centrífuga gerada pela alta rotatividade dos elétrons. Mas em cada rodada os elétrons deveriam perder energia, e essa perda de energia levaria a uma aproximação dos elétrons em direção ao núcleo até que eles se tocassem. Por isso que tem a Física Quântica, aquela coisinha linda, que explica tudo isso pra gente =]]
As cargas positivas do núcleo criam um campo elétrico, capaz de gerar movimento dos elétrons. As cargas positivas são a fonte de energia para o campo.
Em todo meio energético há regiões conservativas e regiões dissipativas. Qualquer elétron que for encontrado em regiões dissipativas tende a cair em uma região conservativa. Por isso é menos provável encontrarmos um elétron em uma região dissipativa.
Orbitais do átomo: região conservativa, mais provável de se encontrar um elétron, pois nelas a energia se conserva.

O decaimento nuclear
É o aumento da estabilidade nuclear em virtude da emissão de radiação, sendo assim os elementos radioativos perdem sua capacidade de emitir radiação com o tempo. As transformações intra nucleares capazes de promover o decaimento é chamada de desintegração.
A equação fundamental da desintegração radioativa é :
N = N0 . e -l.t
Onde:
N= quantidade de átomos final
N0= quantidade de átomos inicial
l= constante de decaimento radioativo do isótopo
e = número neperiano
t = tempo (s)
A quantidade de átomos, de uma amostra radioativa, que sofrem desintegração numa unidade de tempo, é chamada de atividade(A). O uso do cálculo integral permite que a lei da desintegração radioativa seja expressa em termos de atividade, do seguinte modo:
A = A0 . e -l.t
A atividade é medida por duas unidades. O bequerel(Bq) se refere ao número de desintegrações por segundo(dps). Logo 1Bq = 1dps. E o curie(Ci) equivale a 3,7 x 10 10 dps. A= lN ou A = A0.e-lt.
Meia vida (t1/2) é o tempo necessário para que sofram decaimento metade dos átomos de uma amostra constituída, inicialmente por um único radionucleotídeo. A tabela a seguir mostra o tempo de meia vida para alguns radionucleotídeos, bem como os tipos de radiação que emitem. O t(½)= 0,693/l. O número que mede a velocidade da redução do decaimento é chamado de constante de decaimento (l) . Esta mede a instabilidade energética do núcleo, ou seja, a probabilidade do átomo emitir radioatividade e se estabilizar.

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