O processo de desintegração espontânea de alguns núcleos atômicos instáveis é conhecido como radioatividade. Em outras palavras, o fenômeno de emissão espontânea de radiações por elementos pesados é chamado de radioatividade. Os elementos que mostram esse fenômeno são chamados de elementos radioativos. Aliás, a radioatividade é um fenômeno nuclear contínuo e irreversível. Dessa forma, quando a radiação entra em um campo elétrico externo, ela se divide em três partes: raios alfa, raios beta e raios gama. Saiba mais sobre eles a seguir.
O que são emissões radioativas alfa, beta e gama?
Essa convenção de nomenclatura dos três tipos de radiação está em uso desde sua descoberta e ainda se aplica hoje. O alfabeto grego antigo era familiar aos físicos nutridos pela cultura clássica.
Nesse sentido, radiação alfa é o nome para a emissão de uma partícula alfa na verdade um núcleo de hélio, radiação beta é a emissão de elétrons ou pósitrons, e radiação gama é o termo usado para a emissão de fótons energéticos.
Quando os sais de urânio foram encontrados em 1896 para produzir emissões desconhecidas, dois tipos de radiação, raios X e raios catódicos, foram descobertos. Naquela época, os núcleos, elétrons e fótons eram desconhecidos.
Levaria décadas até que as origens de todos esses raios fossem devidamente compreendidas, mas alguns anos para identificar sua natureza. Incidentalmente, os raios catódicos e os raios X eram elétrons e fótons como as radiações beta e gama.
Radiação Alfa (α)
A emissão espontânea de uma partícula alfa de um núcleo radioativo é chamada de radiação alfa. Assim, ela ocorre quando o núcleo emite partículas α.
Este processo envolve a emissão espontânea de nucleons, uma vez que as partículas alfa contêm dois prótons e dois nêutrons, portanto, a emissão de partículas α faz com que o núcleo seja transmutado em um núcleo filho com número atômico (Z) dois a menos e massa atômica ( A) menos quatro.
As partículas alfa são mais densas que as partículas beta. Uma partícula alfa não é capaz de penetrar na pele humana ou em um pedaço de papel. Ademais, a radiação alfa só é perigosa se substâncias radioativas que emitem radiação alfa são ingeridas pela respiração do ar ou pelo consumo de alimentos, por exemplo.
Radiação Beta (β)
Em suma, é o processo espontâneo de emissão de partículas beta de um núcleo radioativo. O núcleo alcança maior estabilidade na radiação beta. Além disso, aqui um nêutron é convertido em um próton ou um próton é convertido em um nêutron.
Exemplos de elementos que emitem radiação beta incluem césio-137 e estrôncio-90, que são criados quando o urânio sofre fissão. Todavia, ao contrário das partículas alfa, as partículas beta são capazes de penetrar na pele.
Radiação Gama (γ)
É o processo espontâneo de emissão de fótons de alta energia de um núcleo radioativo. A emissão de partículas alfa e beta deixa o núcleo filho no estado excitado que por sua vez emite um ou mais fótons de raios gama em transições simples ou sucessivas.
Em outras palavras, a radiação gama não é radiação de partículas, mas consiste em ondas eletromagnéticas. Além disso, a radiação gama geralmente tem uma alta capacidade de penetração, e uma espessa camada de concreto, aço ou chumbo, dependendo do nível de energia da radiação, é necessária para proteger o ambiente da radiação gama.
Por fim, os raios gama, ou raios γ, representam o resultado mais perigoso da radioatividade para os seres humanos. Eles não têm massa porque não são partículas.
Por fim, eles têm comprimentos de onda muito curtos e, portanto, energia muito alta. Desse modo, eles são semelhantes aos raios X, exceto que os raios X se originam fora do núcleo.
25 curiosidades sobre os raios alfa, beta e gama
Raios alfa
1. A radiação alfa é uma partícula pesada, de alcance muito curto e na verdade é um núcleo de hélio ejetado.
2. A maior parte da radiação alfa não é capaz de penetrar na pele humana.
3. Os materiais emissores de alfa podem ser prejudiciais aos seres humanos se os materiais forem inalados, ingeridos ou absorvidos através de feridas abertas.
4. Uma variedade de instrumentos foi feita para medir a radiação alfa. Aliás, um treinamento especial no uso desses instrumentos é essencial para fazer medições precisas.
5. Uma sonda Geiger-Mueller (GM) de janela fina pode detectar a presença de radiação alfa.
6. Os instrumentos comuns não podem detectar a radiação alfa mesmo através de uma fina camada de água, poeira, papel ou outro material, porque a radiação alfa não é penetrante.
7. A radiação alfa viaja apenas uma curta distância (alguns centímetros) no ar, mas não é um perigo externo.
8. A radiação alfa não é capaz de penetrar nas roupas.
9. Alguns emissores alfa incluem rádio, radônio, urânio, tório.
Raios beta
10. A radiação beta é uma partícula leve e de curto alcance e na verdade é um elétron ejetado.
11. A radiação beta pode viajar vários metros no ar e é moderadamente penetrante.
12. A radiação beta pode penetrar na pele humana até a “camada germinativa”, onde novas células da pele são feitas.
13. Se altos níveis de contaminantes emissores de beta permanecerem na pele por um período prolongado de tempo, eles podem causar lesões na pele.
14. Uma sonda GM de janela fina pode detectar a maioria dos emissores beta.
15. Alguns emissores beta, no entanto, produzem radiação de energia muito baixa e pouco penetrante que pode ser difícil ou impossível de detectar.
16. Alguns exemplos desses emissores beta difíceis de detectar são hidrogênio-3 (trítio), carbono-14 e enxofre-35.
17. A roupa fornece alguma proteção contra a radiação beta.
Raios gama
18. Raios gama e os raios X são radiações eletromagnéticas altamente penetrantes.
19. A radiação gama ou raios X são capazes de viajar muitos metros no ar e muitos centímetros no tecido humano. Eles penetram profundamente na maioria dos materiais e por isso alguns os chamam de radiação “penetrante”.
20. Os raios X são como os raios gama. Os raios X também são radiação penetrante. Fontes radioativas seladas e máquinas que emitem radiação gama e raios X, respectivamente, constituem principalmente um perigo externo para os seres humanos.
21. A radiação gama e os raios X são radiações eletromagnéticas como a luz visível, as ondas de rádio e a luz ultravioleta. Todavia, essas radiações eletromagnéticas diferem apenas na quantidade de energia que possuem. Ademais, os raios gama e os raios x são os mais energéticos deles.
22. Materiais densos são necessários para a proteção da radiação gama. A roupa oferece pouca proteção contra a radiação penetrante, mas evita a contaminação da pele por materiais radioativos emissores de gama.
23. Medidores de pesquisa com uma sonda detectora de iodeto de sódio podem facilmente detectar a radiação beta.
24. Radiação gama e/ou raios X característicos frequentemente acompanham a emissão de radiação alfa e beta durante o decaimento radioativo.
25. Por fim, alguns exemplos de alguns emissores gama incluem iodo-131, césio-137, cobalto-60, rádio-226 e tecnécio-99m.
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