A Descoberta
O fenômeno da radioatividade foi descoberto pelo físico francês Henri Becquerel
em 1896, quando verificou que sais de urânio emitiam radiação semelhante à
dos raios-X, impressionando chapas fotográficas e concluiu que, se um átomo
tiver seu núcleo muito energético, ele tenderá a estabilizar-se, emitindo
o excesso de energia na forma de partículas e ondas.
Efeitos Causados pela Explosão de uma Bomba Nuclear de 1 Megaton
A bomba é uma aplicação bélica da fissão nuclear que utiliza a imensa quantidade de energia liberada numa reação de fissão em cadeia. Divide-se uma massa crítica de material físsil (Urânio 235 ou Plutônio 239) em diversas massas subcríticas. Cercam-se essas massas subcríticas com cargas de TNT, Trinitrotolueno. No centro das massas subcríticas coloca-se uma fonte de nêutrons. Ao se detonar a bomba, as cargas de TNT explodem simultaneamente forçando as massas subcríticas a se juntarem em massa crítica, que penetra na fonte de nêutrons dando origem a reação de fissão em cadeia, com uma enorme liberação de radiações e energia.
A seqüência fotográfica mostra uma casa de madeira a 1.100 m do local de explosão de uma bomba de 16 kt. A exposição térmica foi de 25 cal/cm2, menos de 1/4 do que se obteve com a explosão em Hiroshima no ponto zero. A explosão produziu uma onda de choque de 160 mph.
1 - Radiação nuclear inicial (Em 0,000.001 s, o gás da fissão forma um ponto brilhante, a radiação mata a 15 km de distância do centro da explosão nuclear, quem foi contaminado.) Segundo um estudo feito pela Organização Mundial da Saúde, em 1983, uma guerra nuclear em plena escala mataria um bilhão de pessoas de imediato. No exato ponto da explosão (o ponto diretamente sob a bomba que explode), ou nas proximidades dele, o calor intenso da bola de fogo vaporiza os humanos. Mais longe (até uns 18 km), as pessoas sofrem queimaduras de segundo e terceiro graus na pele exposta. A roupa pega fogo. Tapetes e móveis se incendeiam. Sob determinadas condições cria-se uma tempestade de fogo superaquecida, que engolfa as pessoas.
2 - Pulso eletromagnético (Em 0,001 s, forma-se uma bola de 150 m de diâmetro, ocorre o pulso magnético, que pode provocar colapso energético num país inteiro, danificando até 200 km de extensão e interrupções nas transmissões de sinais.) Uma explosão nuclear gera imenso clarão de luz que cega ou aturde pessoas situadas até mesmo muito distante do local da explosão — até uns 21 km durante o dia, e 85 km à noite, no caso da explosão de um megaton.
3 - Pulso térmico (Em 2 s, um sol de 4,5 km de diâmetro, queima tudo num raio de 5 km, matando ou cegando quem não estiver protegido — até uns 21 km durante o dia, e 85 km à noite.) Um segundo bilhão morre em decorrência da explosão, dos incêndios, e da radiação. Recentes estudos são ainda mais pessimistas.
4 - Onda de choque (Em 5 s, a onda de choque destrói tudo num raio de 7 km.) A explosão nuclear gera ventos com a força dum furacão. Perto do ponto da explosão da bomba, a destruição é total. Mais longe, as pessoas nos prédios são esmagadas pelos tetos e paredes que desabam; outras são feridas ou mortas pelos destroços e móveis que voam por toda a parte. Ainda outras são sufocadas pela densa poeira de argamassa e tijolos reduzidos a pó. A excessiva pressão dos vendavais provoca o rompimento do tímpano ou hemorragia pulmonar.
5 - Poeira radioativa (Cada bomba contamina 2.500 km2 matando 50% da população.) Emite-se intensa chuva de nêutrons e de raios gama. A exposição moderada a eles provoca a doença caracterizada por náusea vômitos e fadiga. Os danos causados aos glóbulos sangüíneos reduz a resistência à infecção e retarda a cura dos ferimentos. Alta exposição à radiação provoca convulsões, tremor, ataxia, e letargia. A morte acontece dentro de uma a 48 horas.
Os sobreviventes vítimas da radiação tornam-se suscetíveis ao câncer. Há maior probabilidade de que transmitam defeitos hereditários à sua prole, inclusive menor fertilidade, abortos espontâneos, malformações congênitas em bebês ou natimortos, e debilidades constitucionais não-específicas.
Fonte: www.energiatomica.hpg.ig.com.br
Na Terra, a radioatividade encontra-se presente desde a sua formação, podendo ser encontrados na natureza mais de 60 radionuclidos (formas instáveis do núcleo), que podem ser agrupados do seguinte modo:
Primordiais (existentes desde a formação da terra)
Cosmogénicos (resultam de interações com os raios cósmicos)
Antrogénicos (originados pela ação humana)
Segundo Harrisson, a radioatividade pode ter origem natural (como por exemplo a radiação cósmica, radiação na comida e água) e origem antrópica (medicina, acidentes em reatores nucleares).
No século XX, Rutererford e Soddy propuseram que a emissão de partículas pelos átomos provinha da desintegração espontânea de átomos radioativos, que se transformavam num novo elemento, o que veio contrariar a tese da indestructibilidade do átomo.
Efectivamente, a radioatividade é um fenómeno que ocorre quando o coração de um átomo - o seu núcleo – muda espontâneamente de natureza (desintegra-se), emitindo assim partículas de radiação ionizante.
A energia nuclear é a energia libertada durante a fusão ou fissão do núcleo atômico. A quantidade de energia que pode ser obtida através destes processos excede largamente aquela que pode ser obtida através de processos químicos que envolvem apenas as regiões externas dos núcleos, ou seja, envolvem apenas as ligações intermoleculares e não as intramoleculares.
Na fissão (fig.1-a), um átomo de um elemento é dividido produzindo dois átomos de menores dimensões de elementos diferentes.
Na fusão (fig.1-b), dois átomos de pequenas dimensões combinam-se originando um átomo de maiores dimensões, constituindo um elemento diferente
Fig.1 - Fissão (a) e fusão (b) nuclear.
Em ambos os processos, a massa dos productos (elementos finais) é inferior massa dos elementos iniciais, sendo a diferença convertida em energia.
A fissão de 1 Kg de urânio 235 liberta uma média de 2,5 neutrões por cada núcleo dividido. Por sua vez, estes neutrões vão rapidamente causar a fissão de mais átomos, que irão libertar mais neutrões e assim sucessivamente, iniciando uma auto-sustentada série de fissões nucleares, que se dá o nome de reação em cadeia, que resulta na libertação contínua de energia.
O potêncial, quer da fissão, quer da fusão, é tão grande que da reação espontânea deste mesmo 1 Kg de material, resulta a devastosa explosão de energia de uma bomba atômica.
O ritmo de desintegração é mais rápido quando há uma grande quantidade de material presente, e o tempo que metade do material leva a desintegrar-se radioativamente é conhecido por “meia-vida”. Metade do restante material desintegrar-se-á durante outra meia-vida, 50 por cento do restante noutra meia-vida e assim sucessivamente.
Os materiais intensamentes radioativos tendem a ter meias-vidas curtas, enquanto que os menos radioativos podem ter meias-vidas de milhares de anos.
Nos reatores nucleares e durante ensaios com armas nucleares são produzidos materiais de meia-vida curta, ou seja, fortemente radioativos.
A radioatividade é medida pela frequência à qual as desintegrações radioativas têm lugar na substância.
As unidades que a expressam são Curie (c), rad, Gray (Gy), Sievert (Sv) e Becquerel (Bq).
Radiação Alfa (fig.2-a): envolve a libertação de partículas alfa, fortemente ionizantes;
Radiação Beta (fig.2-b): forma mais comum de desintegração- um neutrão transforma-se num protão, libertando um electrão, partícula beta, ionizante;
Radiação Gama (fig.2-c): resultado de uma simples alteração da estrutura da energia num núcleo. Caracteriza-se por ser fortemente ionizante;
Fig. 2-a – radiação alfa
Fig. 2-b – radiação beta
Fig. 2-c – radiação gama
Fonte: energianuclear.naturlink.pt
