A emissão de energia por átomos resulta em um fenômeno chamado de radioatividade. No artigo a seguir iremos apresentar com mais detalhes o conceito e explicar os tópicos mais relevantes dentro desse capítulo da Química.
Entenda o que é radioatividade
O fenômeno nomeado como radioatividade é resultante da emissão de energia por átomos decorrente de uma instabilidade ou desintegração do núcleo dos elementos químicos. Há diferenças entre uma reação nuclear e uma reação química. Em reações químicas as alterações acontecem na eletrosfera do átomo. Por sua vez, em uma reação nuclear é o núcleo do átomo que passa por transformações.
Isso significa que um átomo pode se transformar em outro átomo. Quando essa transformação ocorre, significa que é radioativo. Confira a seguir um breve resumo das partículas radioativas.
| Nome | Símbolo | Carga elétrica | Natureza | Poder de penetração |
| Alfa | +2 | Constituída por dois prótons e dois nêutrons. | Pequeno | |
| Beta | -1 | Esse elétron é produzido em transformações nucleares. | Médio | |
| Gama | 0 | Radiação eletromagnética. | Alto |
A radioatividade é bastante utilizada na sociedade moderna em segmentos como a medicina, indústria, geologia e armamento. Esse campo evoluiu consideravelmente desde que foi descoberto.
Conheça os tipos de radioatividade
A seguir vamos explicar mais sobre a radioatividade das partículas Alfa e Beta e das ondas Gama.
Emissões Alfa 24
Essas partículas de carga positiva são pesadas, tendo carga elétrica de +2 e massa 4. O núcleo é comparado com o do hélio por ter 2 prótons e 2 nêutrons. Há autores que chamam essa partícula de “hélion”. A radioatividade dessas partículas pode ser contida com uma folha de papel, pois apresenta poder de penetração baixo.
Emissões Beta -10
As partículas beta são leves, não possuem massa e a sua carga é negativa. O elétron dessa partícula é resultante de reações nucleares a partir de um nêutron. A reação consiste na desintegração de um nêutron instável que se converte em um próton e permanece no núcleo. São emitidos um elétron em alta velocidade e um neutrino que tem massa e carga desprezíveis.
A radioatividade beta pode penetrar uma folha de papel, contudo, não consegue passar uma placa de metal. Seu poder de penetração é médio.
Emissões Gama 00
As ondas eletromagnéticas gama apresentam frequência altíssima e não têm massa e carga elétrica. Apresentam capacidade de penetração superior aos raios-X. Isso significa que a sua radioatividade ultrapassa a folha de papel e o metal. Então, a radiação gama tem poder de penetração bem mais elevado do que a alfa e a beta. Pode atravessar todo o organismo humano com facilidade.
O átomo se desintegra conforme a radiação é emitida e isso leva à sua transformação. Devemos nos lembrar de que é o número atômico que determina o elemento químico. Recebe o nome de meia-vida ou período de semi desintegração o tempo que a desintegração leva para reduzir a sua massa pela metade.
Leis da Radioatividade
Os estudos a respeito das emissões radioativas levam à formulação de duas leis sobre desintegrações que acontecem em núcleos atômicos.
Primeira Lei da Radioatividade
Essa lei foi formulada, em 1911, por Frederick Soddy e diz respeito às emissões alfa. A também chamada Lei de Soddy diz que:
“Um átomo instável emite uma partícula alfa (α), tem seu número atômico (Z) reduzido em duas unidades e o seu número de massa (A) é reduzido em quatro unidades. Logo: 24.”
De acordo com a Lei de Soddy, um novo elemento químico pode ser formado com número atômico com duas unidades a menos do que o elemento inicial. Podemos citar como exemplo o urânio-238 que, ao emitir uma partícula alfa, dá origem ao elemento tório. Da mesma forma, o tório pode emitir uma partícula alfa e levar à formação do elemento rádio.
Segunda Lei da Radioatividade
A segunda Lei da Radioatividade é também conhecida como Lei de Soddy, Fajans e Russell. Foi formulada em 1913 por Frederick Soddy, Kasimir Fajans e Smith Russell. Essa lei diz que:
“Um átomo instável emite uma partícula beta (β), tem seu número atômico (Z) aumentado em uma unidade e seu número de massa (A) se mantém o mesmo. Logo: -10.”
Essa lei nos diz que o elemento criado é isóbaro do elemento inicial porque possui a mesma massa atômica, a diferença está nos números atômicos. Quando acontece uma emissão beta, ocorre a conversão de um nêutron em um próton, alterando assim o número atômico e como consequência se tem um novo elemento formado.
Os elementos radioativos
A radioatividade pode ser natural (encontrada em elementos na natureza) ou artificial (criados em laboratório). Os elementos radioativos naturais estão dispostos na natureza e passam por transformações através de desintegrações até que se chegue a um elemento químico estável. Podemos citar como exemplo o urânio, o actínio e o tório.
Em laboratório podem ser produzidos elementos radioativos através de reações de transmutação. Podemos citar como exemplo o iodo-131 e o fósforo-30.
Como a radioatividade foi descoberta?
Henri Becquerel descobriu a radioatividade em 1896, quando empreendeu uma investigação a respeito da fosforescência natural das substâncias. Também houve grande contribuição do casal Pierre e Marie Curie. Os dois cientistas se dedicaram a estudar emissões radioativas e compreenderam que essa era uma propriedade de alguns elementos químicos. Eles descobriram durante sua pesquisa dois novos elementos radioativos: rádio e polônio.
Ernest Rutherford, em 1898, descobriu as emissões radioativas alfa e gama. Em 1900, o químico e físico francês Paul Ulrich Villard descobriu a existência de um terceiro tipo de radioatividade, a emissão gama.
Agora você sabe mais sobre a radioatividade. Para conferir mais conteúdos como este e dicas para o Enem e o vestibular, acesse outros posts do blog do Hexag Medicina!