Prof: Vinícius Medrado

1. Radioatividade Prof: Vinícius Medrado

2. É a parte da físico-química que estuda as emissões radioativas devido uma instabilidade nuclear.

3. A relação próton/nêutron A emissão de partículas do núcleo faz com que o átomo radioativo de determinado elemento químico se transforme num átomo de outro elemento químico diferente, ou seja, reação nuclear.

4. Um breve histórico • Roentgen ( 1895)–físico Alemão : Descobriu o Raio-X.

5. Um breve histórico • Henri Becquerel( 1896 )–químico Francês: Descobriu a Radioatividade. • Marie e Pierre Curie (1898)- química Polonesa: Isolou o Polônio e o Rádio.

6. Um breve histórico • Ernest Rutherford ( 1900 )–físico neozelandês: Descobriu três tipos de radiação ( alfa, beta e gama ).

7. Emissões Alfa • São partículas pesadas, com carga positiva, constituida de 2 prótons e de e nêutrons( como um núcleo do Hélio ). • São ionizantes. • Baixo poder de penetração e dano biológico.

8. Emissões Beta • São partículas leves, com carga negativa e massa desprezível( semelhante a elétrons ). • São pouco ionizantes. • Médio poder de penetração e dano biológico.

9. Emissões Gama • São radiação eletromagnéticas semelhantes aos raio-x. Não possuem carga e massa. • Não ionizantes. • Alto poder de penetração e dano biológico.

10. Poder de penetração das Emissões

11. Leis da Radioatividade • Primeira Lei de Soddy: Emissão Alfa

12. Leis da Radioatividade • Segunda Lei de Soddy: Emissão Beta

13. Leis da Radioatividade • Hipótese de Fermi: físico italiano.

14. Partículas subatômicas

16. Propriedades das Emissões • Efeito químico • Efeito térmico • Efeito luminoso • Efeito elétrico • Efeito fisiológico

17. Transmutação Nuclear • Em 1919 –Rutherford :

18. Transmutação Nuclear • Em 1932 –Chadwick : descobriu os nêutrons.

19. Transmutação Nuclear

20. Série Radioativa

21. Período de meia-vida É o tempo necessário para que uma amostra radioativa se reduza pela metade .

22. Período de meia-vida

23. Período de meia-vida

24. Fissão e Fusão Nuclear

25. INTRODUÇÃO No atual momento histórico um dos temas mais discutidos pela sociedade moderna é a crise energética mundial. Questionar e repensar a utilização das fontes energéticas renováveis e não-renováveis da maneira como vem ocorrendo, visando garantir o futuro da humanidade e da Terra, é dever de todo aquele que tem consciência do planeta que habita e da sociedade que deseja.

26. HISTÓRICO # 1934 – Enrico Fermi e Emílio Segrè bombardearam átomos de urânio com nêutrons na tentativa de obter elementos com número atômico maior que 92 (transurânicos). # 1938 – Otto Hahn e Fritz Strassman, repetindo experiência de Fermi conseguiram determinar a presença de Bário nos produtos formados.

27. FISSÃO NUCLEAR : O PROCESSO É a partição de núcleo atômico pesado e instável provocada por um bombardeamento de nêutrons moderados, originando 2 núcleos médios liberando de 2 ou 3 nêutrons e uma energia colossal.

29. Equação de Einstein

30. Reação em cadeia

31. Reação em cadeia; • Massa crítica; • O urânio-235 e o urânio-238 • O enriquecimento do urânio

32. Enriquecimento de urânio-tecnologia nuclear no Brasil • 1ª.etapa:U-235 até 3 ou 3,5% transforma em gás UF6 ; • 2ª. Etapa: O gás é transformado em óxido UO2 , é prensado na fábrica de combustível nuclear e transformado em pastilhas cilíndricas de 1cm de altura por 1 cm de diâmetro.

33. O elemento combustível é composto pelas pastilhas montadas em tubos de uma liga metálica especial a zircaloy.

35. CONDIÇÕES PARA OCORRER: A fissão ocorre na natureza a temperatura e pressão ambientes. ENERGIA GERADA6 g de urânio, elemento mais usado na fissão , rendem 0,520 x1023 MeV, equivalente ao abastecimento de uma casa com quatro pessoas durante um dia.1Kg de Urânio-235 equivale cerca de 30t de TNT 1 quiloton equivale a 1000 t de TNT

36. A FISSÃO gera energia limpa? Quando um átomo de urânio é dividido, ele pode gerar quaisquer dois elementos (desde que o peso dos dois somados seja igual ao do urânio). Isso inclui os altamente tóxicos e radioativos (como o bário), que não podem ser liberado no ambiente, exigindo armazenamento especial.

38. Bomba Atômica

39. Bomba Atômica

40. FUSÃO NUCLEAR • A Fusão Nuclear é um processo físico que, ao contrário da Fissão Nuclear, promove a junção de dois núcleos atômicos leves, obtendo como produto, a formação de um núcleo atômico pesado; • Os Reatores de Fusão Nuclear estão no topo das listas de tecnologias energéticas definitivas para a humanidade, constituindo uma fonte de energia isenta de carbono; • Potencial de geração de 1 GigaWatt de eletricidade de apenas alguns quilogramas de combustível por dia;

42. VANTAGENS • Os combustíveis básicos, tais como Deutério e Lítio não são radioativos, sendo abundantes na natureza e distribuídos de modo uniforme na crosta terrestre; • A combustão entre os reagentes não poderá ocorrer de forma descontrolada, pois a cessação das reações de fusão poderá ocorrer quando não se injetar mais combustível no reator, terminado os processos em uma fração de segundos;

43. VANTAGENS • Os problemas com os resíduos do processo são limitados, pois não existem rejeitos radioativos oriundos dos mesmos, sendo que o tratamento dos gases emitidos no processo poderá ser feito no local; • A radioatividade dos componentes constituintes do reator, devido a exposição dos mesmos aos nêutrons altamente energéticos e conseqüentes da reação, utilizados para a produção de Trítio, terão de ser armazenados em local apropriado, sendo que o seu tempo de confinamento será bem inferior a cem anos;

44. VANTAGENS • Geração de energia elevada quando comparado o processo de Fusão Nuclear ao Processo de Fissão Nuclear; • Não há emissão de gases estufa que poderiam gerar mudanças climáticas na Terra, constituindo uma fonte de energia limpa; • Integração entre as tecnologias de Fusão e Fissão Nuclear, produzindo Urânio nos reatores Tokamaks, para serem utilizados nas usinas de fissão;