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A radioatividade natural
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Existem na Natureza alguns elementos químicos que apresentam a capacidade de emitir radiações eletromagnéticas e partículas de seus núcleos instáveis com o objetivo de adquirir estabilidade. Um núcleo instável pode permanecer inalterado por milhares ou até milhões de anos, mas em certo instante acabará emitindo uma partícula e se transformando em um outro elemento químico. Assim, a emissão de partículas faz com que o átomo radioativo de determinado elemento químico se transforme naturalmente num átomo de outro elemento químico diferente e, muitas vezes, estável.
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Os núcleos que se desintegram espontaneamente são chamados de núcleos radioativos. É o caso do núcleo do elemento químico rádio 88 (), que se transforma num núcleo de radônio 86(), emitindo uma partícula alfa (átomo de hélio ()), como indicado ao lado:
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O processo acima descrito é conhecido como decaimento alfa, já que o núcleo de rádio decaiu emitindo uma partícula alfa.
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Já o núcleo do elemento chumbo 210 () se transforma em bismuto 210 (), emitindo um elétron: |
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Este processo é conhecido como decaimento beta, uma vez que o núcleo de chumbo decaiu emitindo uma partícula beta, que é um elétron.
Importante: Quando descobriu a Radioatividade, o homem passou a desvendar o núcleo do átomo e a sua divisibilidade pôde ser confirmada. Isto representou um enorme avanço científico. Além da divisibilidade, tornou-se possível transformar um elemento químico em outro, completamente diferente e com novas e úteis propriedades.
Além disso, um fenômeno interessante se verifica com todos os materiais radioativos: a transmutação, que é um processo que ocorre com os materiais radioativos com o passar do tempo, devido ao decaimento espontâneo sofrido por seus núcleos. Devido à transmutação, a quantidade de átomos de um certo material radioativo em função do tempo diminui, esta diminuição sendo representada pela curva de decaimento, que é uma curva do tipo exponencial decrescente. Este tipo de curva apresenta a importante característica de reduzir-se à metade em intervalos de tempo constantes. Tais intervalos são representados por T1/2.
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Uma das características dos elementos radiativos é o seu tempo de decaimento. Por exemplo, se tivermos inicialmente 1 grama do elemento rádio, depois do tempo T1/2 teríamos apenas metade, ou seja, 0.5 g. Após outro intervalo T1/2 teríamos apenas 0.25 g e assim por diante, como esquematizado na figura ao lado:
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O intervalo de tempo T1/2 é chamado meia-vida do material radioativo, tendo um valor específico para cada elemento radioativo. A duração da meia-vida é invariável para um dado elemento, não importa se ele se encontra isolado ou formando compostos com outros elementos químicos, ou se está submetido a diferentes temperaturas e pressões. Por exemplo, para o chumbo encontramos sempre que T1/2 = 22 anos, sendo que para o rádio 226 T1/2 é igual a 1600 anos.
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