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Elementos Químicos Radioativos

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O que é

Os materiais radioativos estão ao nosso redor. Alguns são benéficos, enquanto outros podem nos causar dano.

Um elemento radioativo não tem isótopos estáveis, o que significa que pode degenerar espontaneamente.

Os elementos radioativos incluem: urânio, cério e tório.

Todos os elementos que têm um número atômico superior a 83 são considerados radioativos. Estes elementos não têm isótopos estáveis, que é a principal coisa que os define como elementos radioativos.

Os núcleos podem degenerar em qualquer período, que é conhecido como a meia-vida. Enquanto a meia-vida varia de elemento para elemento, fornece uma boa probabilidade da vida de um elemento radioativo.

Elemento radioativo inclui Tecnécio, que tem o isótopo mais estável e que é estimado como a meia-vida mais longa. O elemento menos estável é Ununóctio, que tem uma meia-vida de 1,8 milissegundos.

Um elemento radioativo é um elemento sujeito a degeneração espontânea do seu núcleo acompanhada pela emissão de partículas alfa, beta, partículas ou raios gama.

Radioatividade

Tudo na Terra é feito de átomos, mas você pode ver que nem tudo na Terra é o mesmo. Isso ocorre porque tudo é feito de diferentes tipos de átomos chamados elementos. Os átomos são realmente pequenos, mas cada átomo de um elemento é feito de partículas subatômicas ainda menores. Estes são os prótons, nêutrons e elétrons do átomo.

O número de prótons determina qual elemento é esse átomo. Por exemplo, um átomo com 8 prótons é sempre oxigênio, e um átomo com 80 prótons é sempre mercúrio. Se você alterar o número de prótons, você altera o elemento.

Uma coisa que pode mudar é o número de nêutrons. Vejamos, por exemplo, o carbono. Um átomo de carbono terá sempre 6 prótons, mas pode ter 6, 7 ou 8 nêutrons. Estes átomos são isótopos de carbono, porque são átomos do mesmo elemento que têm números diferentes de nêutrons.

Quando os isótopos são instáveis, significando que eles têm um desequilíbrio de nêutrons e prótons, eles são radioativos. O átomo de carbono com 6 nêutrons, também chamado de carbono-12, uma vez que apenas somam o número de prótons e nêutrons para obter o seu nome, eo átomo de carbono com 7 nêutrons, também chamado de carbono-13, são ambos estáveis. Isso ocorre porque o número de prótons e nêutrons está em bom equilíbrio.

O átomo de carbono com 8 nêutrons (você adivinhou – carbono-14) não é estável, no entanto. Este átomo é radioativo porque tem muita energia, tornando-o instável. Depois de um tempo, a energia extra será liberada do átomo instável. Este processo é chamado de decaimento radioativo. Depois de libertar energia suficiente, o átomo regressa a um estado estável e não é mais radioativo. Todos os materiais radioativos eventualmente decaem, apenas não na mesma taxa.

Raios alfa, beta e gama

A energia extra, ou radiação, emitida por elementos radioativos vem em três tipos diferentes: alfa, beta e gama.

A radiação alfa é um fluxo de partículas alfa, que são carregadas positivamente. Eles são bastante grandes, o que significa que eles têm dificuldade em obter materiais como roupas e papel.

A radiação beta é um fluxo de partículas beta, que são carregadas negativamente. Estas partículas podem mais facilmente penetrar materiais como roupas, e eles podem até mesmo entrar profundamente em sua pele onde eles podem fazer mal a suas células. Mas eles podem ser bloqueados com materiais mais densos como o alumínio.

A radiação gama é radiação eletromagnética de alta freqüência. Os raios gama não têm carga, mas têm MUITA energia. Mais energia do que até mesmo luz visível ou raios-X. Devido a isso, eles são capazes de passar através da maioria dos materiais, tornando-os bastante perigosos. Mas eles não podem penetrar materiais muito densos como chumbo, razão pela qual você pode ser dado um colete de chumbo para proteção em um hospital ou laboratório.

Substância radioativa

Uma substância radioativa é uma substância que está em processo de decadência radioativa. Isto é, quando o núcleo do átomo é instável, e assim envia energia ionizante. Isso faz com que ele atinja um estado de energia mais baixo, e transformar.

A idéia de que é a substância mais radioativa é um tanto problemática em si mesma, porque temos que perguntar o que realmente queremos dizer com a maioria radioativo.

Existem três tipos principais de radiação ionizante: alfa, beta e gama.

Estes são nomeados para as várias partículas que uma substância radioativa pode enviar. Uma partícula alfa consiste de dois prótons ligados com dois nêutrons para fazer algo que é o mesmo que o núcleo de hélio. Uma partícula beta é um positrão ou um elétron. E os raios gama são protões de alta energia, com energia acima da gama 100keV.

Existem também outros tipos de radiação, mas estes três constituem a maior parte da radiação observável.

Os perigos dessas formas de radiação, que influenciam a forma como pensamos sobre qual elemento é o mais radioativo, são influenciados, em muitos aspectos, pela facilidade com que se protegem. As partículas alfa, por exemplo, saltarão de praticamente qualquer coisa, até mesmo uma fina folha de papel ou pele. Os raios Beta irão penetrar nos blindagens mais básicos, mas podem ser interrompidos por algo como o alumínio. Os raios gama, por outro lado, irão penetrar quase qualquer coisa, razão pela qual blindagem de chumbo pesado é frequentemente utilizado em situações onde os raios gama podem ser libertados.

À medida que um elemento radioativo se transforma, pode sofrer várias formas de degradação ao longo do caminho. Por exemplo, o urânio-238 libera uma partícula alfa para se transformar em tório-234, que por sua vez libera uma partícula beta para se transformar em protactínio-234. Assim, uma única substância pode realmente se transformar em muitas substâncias radioativas diferentes ao longo de seu ciclo de vida, e no processo pode liberar diferentes tipos de energia radioativa.

Talvez a maneira mais fácil de avaliar qual substância é a mais radioativa é olhar para meias-vidas. A meia-vida de um elemento é quanto tempo leva para o elemento decair a metade de seu tamanho original. Elementos com vidas médias extremamente longas podem realmente parecer estáveis, porque leva tanto tempo para liberar qualquer energia sob a forma de decaimento radioativo. Estes elementos de longa duração, tais como o bismuto, por exemplo, podem ser tratados como essencialmente não radioativos e por isso estão muito longe de serem os mais radioativos. Da mesma forma, elementos como o rádio têm meias-vidas bem mais de 500 anos, e por isso também não estão em execução para ser o mais radioativo.

Elementos como prométio, por outro lado, são perigosos o suficiente para não serem manuseados com segurança, mas não próximos dos mais radioativos. À medida que se avança na tabela periódica, começa-se a encontrar cada vez mais substâncias radioativas, como nobelium e lawrencium. Estes têm meias-vidas nos minutos, e são bastante radioativo.

No entanto, para encontrar as substâncias mais radioativas temos de ir até os extremos da tabela periódica, a elementos já vistos apenas depois de ser criado por seres humanos. Elementos como o unbibium no final da tabela, ou ununpentium, estão entre os mais radioativos conhecidos pelo homem. Ununpentium-287, por exemplo, tem uma semi-vida de apenas 32 ms. Isso pode ser comparado a elementos como o plutônio-239, que tem uma meia-vida de mais de 200 anos e, portanto, enquanto bastante tóxico, não é nem de longe tão radioativo quanto os elementos mais pesados.

Embora muitas vezes chamado de substância mais radioativa na terra, plutônio é, de fato, bastante manso em comparação com Ununpêntio, Unúntrio, Ununóctio, e muitos outros apenas recentemente criado.

Radioatividade – Partículas

Radioatividade é a desintegração espontânea de núcleos atômicos mediante a emissão de partículas subatômicas chamadas partículas alfa e partículas beta e de radiações eletromagnéticas denominadas raios X e raios gama. O fenômeno foi descoberto em 1896 por Antoine Henri Becquerel. Logo reconheceu-se que a radioatividade era uma fonte de energia mais potente que nenhuma outra até então usada. Os Curie mediram o calor associado à desintegração do rádio e estabeleceram que 1 grama de rádio desprende aproximadamente 420 joules (100 calorias) a cada hora.

Ernest Rutherford descobriu que as emissões radioativas contêm ao menos dois componentes: partículas alfa, que só penetram alguns milésimos de centímetro no alumínio, e partículas beta, que são quase 100 vezes mais penetrantes. Mais tarde, concluiu-se que existia mais um componente, os raios gama, muito mais penetrantes que as partículas beta.

As partículas alfa são íons de hélio com carga dobrada. As beta são elétrons, enquanto que os raios gama são radiações eletromagnéticas da mesma natureza que os raios X, mas com uma energia consideravelmente maior. As partículas alfa e beta são unidades discretas de matéria, razão pela qual, na radioatividade, os átomos se transformam (mediante a emissão de uma dessas partículas) em novos elementos, com propriedades químicas novas. Quando um núcleo perde uma partícula alfa, forma-se um novo núcleo, mais leve que o original em quatro unidades de massa. A emissão beta se produz por meio da transformação de um nêutron em um próton, o que acarreta um aumento da carga nuclear (ou número atômico) em uma unidade. Os raios gama costumam estar associados às emissões alfa e beta. Não têm carga, nem massa; portanto, a emissão de raios gama por parte de um núcleo não causa mudanças na estrutura do núcleo, mas simplesmente uma perda de determinada quantidade de energia radiante.

Chama-se período de meia-vida o tempo que demora um elemento radioativo para reduzir-se à metade. É uma característica de cada elemento. Uma aplicação interessante do conhecimento desses períodos é a determinação da idade da Terra.

O estudo das reações nucleares e a busca de novos isótopos radiativos artificiais levou ao descobrimento da fissão nuclear e ao posterior desenvolvimento da bomba atômica. Entre os isótopos radioativos produzidos artificialmente, tem grande importância o carbono 14, com uma meia-vida de 5.730 ± 40 anos. As medidas do conteúdo de carbono 14 permitem calcular a idade de objetos de interesse histórico ou arqueológico, como ossos ou múmias. Outras aplicações dos isótopos radioativos estão na terapia médica , na radiografia industrial e em certos dispositivos específicos, como fontes de luz fosforescente, eliminadores de eletricidade estática, calibragens de espessura e pilhas nucleares.

Elementos Radioativos

Elemento Isótopo mais estável Meia vida
Da maioria dos isótopos estáveis
Tecnécio Tc-91 4.21 x 106 anos
Promécio Pm-145 17.4 anos
Polônio Po-209 102 anos
Ástato At-210 8.1 horas
Rádon Rn-222 3.82 dias
Frâncio Fr-223 22 minutos
Rádio Ra-226 1600 anos
Actínio Ac-227 21.77 anos
Tório Th-229 7.54 x 104 anos
Protactínio Pa-231 3.28 x 104 anos
Urânio U-236 2.34 x 107 anos
Neptúnio Np-237 2.14 x 106 anos
Plutônio Pu-244 8.00 x 107 anos
Amerício Am-243 7370 anos
Cúrio Cm-247 1.56 x 107 years
Berquélio Bk-247 1380 anos
Califórnio Cf-251 898 anos
Einstênio Es-252 471.7 anos
Férmio Fm-257 100.5 dias
Mendelévio Md-258 51.5 dias
Nobélio No-259 58 minutos
Laurêncio Lr-262 4 horas
Rutherfórdio Rf-265 13 horas
Dúbnio Db-268 32 horas
Seabórgio Sg-271 2.4 minutos
Bóhrio Bh-267 17 segundos
Hássio Hs-269 9.7 segundos
Meitnério Mt-276 0.72 segundos
Darmstácio Ds-281 11.1 segundos
Roentgênio Rg-281 26 segundos
Copernício Cn-285 29 segundos
Unúntrio Uut-284 0.48 segundos
Fleróvio Fl-289 2.65 segundos
Ununpêntio Uup-289 87 milissegundos
Livermório Lv-293; 61 milissegundos
Ununséptio Desconhecido
Ununóctio Uuo-294 1.8 milissegundos

Fonte: study.com/www.wisegeek.com/geysonbr.xpg.uol.com.br/www.reference.com/chemistry.about.com

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