Apresenta

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ARI DE SÁ
Radioatividade e Energia Nuclear
Disciplina Química Geral Prof. Jorge Luiz.
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Breve Histórico
Em 1895, Wilhem Röntgen descobriu os raios X,
que eram úteis mas misteriosos.
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Breve Histórico
A descoberta da radioatividade ocorreu,
casualmente, por Henri Becquerel, em 1896, ao
estudar as impressões feitas em papel fotográfico
por sais de urânio, quando eram expostos à luz
solar.
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Breve Histórico
Os estudos do casal Pierre e Marie Curie, após
a descoberta de Becquerel, levaram à descoberta
do polônio e do rádio, sendo este muito mais
ativo que o urânio.
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Breve Histórico
Entre 1898 e 1900, Ernest Rutherford e Paul
Villard descobriram um terceiro tipo emissão
radioativa Beta
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O Átomo e seu Núcleo
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Os Q uarks
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Interações Fundamentais da Matéria

• Forças
• Gravitacional
• Eletromagnética
• Nuclear fraca
• Nuclear forte

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Aceleradores de Partículas
CERN , em Genebra (Suíça) O anel externo tem um
diâmetro de 6 km
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Aceleradores de Partículas
FERMILAB, em Chicago(EUA) O anel externo tem um
diâmetro de 6,3 km
11
Aceleradores como funcionam

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Detectores

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A Descoberta do Quark Top(1995)

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O que é Radioatividade ?
É o fenômeno em que um núcleo instável emite
espontaneamente entidades (partículas, ondas),
transformando-se em outro núcleo mais estável.
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Outros Conceitos
A reação nuclear é denominada decomposição
radioativa ou decaimento.
As entidades emitidas pelo núcleo são
denominadas de radiações.
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Características

• O fenômeno da radioatividade é exclusivamente
  nuclear.
• Ele não é afetado por nenhum fator, físico ou
  químico.

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Tipos de Radiação

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A Radiação Alfa
2 prótons 2 nêutrons
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A Radiação Beta
1 elétron
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A Radiação Beta
Hipótese de Fermi
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A Radiação Gama
radiação eletromagnética
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E L E T ROMAGN E T I CO
ESPECTRO
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Poder de Penetração
? ? ?? ?
24
Poder de Ionização
? ? ?? ?
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Radiações resumo
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Leis da Radioatividade
1a Lei (Soddy)
226 Ra 4
222 Rn 88 2
86
27
2a Lei (Soddy, Fajans e Russel)
1n 1p 0 e
0p 0 1
-1 0
Beta
Antineutrino

234 Th 234 Pa
0 90
91 -1
Tório Protactínio
Beta
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Medindo a Radioatividade
A radiação entra no tubo e produz ionização das
moléculas gasosas, gerando uma corrente elétrica,
cuja intensidade é registrada.
Contador de Geiger-Müller
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Medindo a Radioatividade
Contador de Geiger-Müller
30
A Radioatividade do Cotidiano
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A Radioatividade do Cotidiano
Energia solar 11 mrem por ano
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A Radioatividade do Cotidiano
Área num raio de 1 km de uma usina nuclear 5
mrem por ano
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Meia-vida
Tempo necessário para que a atividade radioativa
de uma amostra seja reduzida à metade da
atividade inicial.
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Meia-vida
Tempo necessário para que a atividade radioativa
de uma amostra seja reduzida à metade da
atividade inicial.
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Fissão Nuclear
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Fissão Nuclear a Reação em Cadeia
                                                
                         
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Fissão Nuclear
n 235U 141Ba 92Kr 3(4) n 200 MeV
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Energia Liberada
A fissão completa de 1kg de 235U libera
aproximadamente 8 x 1013 joules, suficiente para
ferver 270 milhões de litros de água.
39
O Lado Bom


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Controle da Fissão nos Reatores
A reação acontece dentro de varetas que compõem o
elemento combustível. Dentro dele há também
barras de controle - feitas de material que
absorve nêutrons, controlando o processo.Quando
as barras "entram totalmente" no elemento
combustível, o reator pára quando saem, ele é
ativado.
41
A Usina de Angra I
42
O Lado Ruim
Em Chernobyl, em 1986, reator explodiu durante
operação de manutenção dos equipamentos da usina.
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O Lado Ruim
Bomba A- 1945
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Fusão Nuclear
45
Fusão Nuclear
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Energia Liberada
A fusão completa de 1 kg de deutério na reação
2H 2H 3H n libera aproximadamente 1014
joules.
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O Lado Bom
O Sol é um grande reator de fusão nuclear
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O Lado Ruim
Bomba H - 1952
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Irradiação e Contaminação
Irradiação é a exposição de um objeto ou um corpo
à radiação, o que pode ocorrer à distância, sem
necessidade de contato.
Irradiar não significa contaminar.
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Irradiação e Contaminação
Contaminação, radioativa ou não, caracteriza-se
pela presença indesejável de um material em local
onde não deveria estar. No caso de materiais
radioativos, a contaminação gera irradiações.
Para descontaminar um local, retira-se o material
contaminante.
IRRADIAÇÃO NÃO CONTAMINA, MAS CONTAMINAÇÃO
IRRADIA.
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Por que a radiação provoca danos biológicos?
Quando exposta à radiação a molécula de água,
presente no líquido puro ou fazendo parte dos
tecidos vivos, absorve energia e forma radicais
livres.
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Aplicações da Radioatividade
Alimentos Irradiados
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Aplicações da Radioatividade
Radioterapia
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Aplicações da Radioatividade

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Um Grande Problema

O LIXO ATÔMICO
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Séries Radioativas Naturais
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(No Transcript)