O documento discute os tipos de radiação nuclear, incluindo partículas alfa, beta e radiação gama. Também aborda elementos radioativos naturais e artificiais, além dos benefícios e riscos da radioatividade e energia nuclear para a saúde humana.

1. Radiação Nuclear
Introdução
Em 1895, Roentgen descobriu um tipo de radiação que atravessava
corpos opacos, apesar de serem absorvidos em parte por eles. Esses raios têm
a propriedade de excitar substâncias fosforizantes ou fluorescentes,
impressionam placas fotográficas e aumentam a condutividade elétrica do ar
que atravessam (ionização). Como eram de natureza desconhecida, foram
denominados Raios-X. Em 1896, Becquerel estabeleceu que sais de Urânio
emitem radiações análogas aos Raios-X e que impressionavam chapas
fotográficas, o que já havia sido observado em 1867 por Saint Victor, sem que
se pudesse tirar proveito dessa descoberta, dada a limitação do conhecimento
científico então.
Outros elementos pesados, com massas próximas à do urânio, como o
rádio e o polônio, também tinham a mesma propriedade. O fenômeno foi
denominado radioatividade e os elementos que apresentavam essa
propriedade foram chamados de elementos radioativos.
Após esses e outros estudos, Rutherford e Soddy apresentaram a teoria
das transformações radioativas em 5 artigos publicados de novembro de 1902
a maio de 1903. Com esses trabalhos, as linhas gerais da nova visão sobre a
radioatividade haviam já sido estabelecidas. Muitos aspectos foram
esclarecidos nos anos seguintes.
3

2. Definição
É qualquer propagação de energia, através do espaço, a partir de uma
fonte em todas as direções. São produzidas por processos de ajustes que
ocorrem no núcleo ou nas camadas eletrônicas, ou pela interação de outras
radiações ou partículas com o núcleo ou com o átomo.
As radiações nucleares podem ser de vários tipos, mas, principalmente:
partículas alfa (α), partículas beta (β) e radiação gama (γ).
Partículas alfa (α)
Um dos processos de estabilização de um núcleo com excesso de
energia é o da emissão de um grupo de partículas positivas, constituídas por
dois prótons e dois nêutrons, e da energia a elas associada. São as partículas
alfa, núcleos de hélio (He), um gás chamado nobre por não reagir
quimicamente com os demais elementos.
Estas partículas liberadas possuem alta energia cinética, ou seja, alta
“energia de movimento”, pois o núcleo, além de liberar os prótons e nêutrons,
também libera energia, na forma de energia cinética das partículas. No entanto,
essas partículas possuem baixo poder de penetração.
• Obs.: As partículas alfa são produzidas em reações nucleares ou
decaimentos radioativos.
Partículas beta ( β − , β + )
Outra forma de estabilização, quando existe no núcleo um excesso de
nêutrons em relação a prótons, é através da emissão de uma partícula
negativa, chamada β- ou partícula beta, resultante da conversão de um nêutron
em um próton.
No caso de existir excesso de cargas positivas, é emitida uma partícula
beta positiva, chamada pósitron, resultante da conversão de um próton em um
nêutron. Portanto, a radiação beta é constituída de partículas emitidas por um
núcleo, quando da transformação de nêutrons em prótons (partículas beta) ou
de prótons em nêutrons (pósitrons).
Em comparação com a partícula alfa, a partícula beta possui maior
energia cinética e poder de penetração, pois contém menos massa e assim, ela
perde menos energia. Porém tem menor poder de ionização.
• Ex.: A metralhadora de elétrons no tubo de televisão pode também ser
considerada uma fonte de radiação beta, a qual é absorvida pelo fósforo
recobrindo dentro do tubo para criar luz.
Radiação gama ( γ )
Geralmente, após a emissão de uma partícula alfa ou beta, o núcleo
resultante desse processo, ainda com excesso de energia, procura estabilizar-
se, emitindo esse excesso em forma de onda eletromagnética de comprimento
de onda muito curto, da mesma natureza da luz, denominada radiação gama.
Esta radiação é altamente penetrante porque não possui massa. Isso acontece
por ela não ser partícula, mas sim uma onda, além do fato dela não possuir
cargas elétricas. 4

3. O poder de ionização desta radiação pode ser inferior ao das partículas
beta e alfa. Isso irá depender do quão energético a radiação gama for. Por sua
vez, o dano causado pela radiação gama é bem maior do que os causados
pelas radiações de partículas, pois, como já foi dito, esta radiação possui alta
energia, o que lhe confere alto poder de ionização. Isso é devido ao fato das
moléculas e átomos possuírem elétrons, os quais podem ser retirados. No
entanto, para serem retirados é necessária uma energia quantizada que
possibilite a ionização do composto (átomo ou molécula). E é aí que a radiação
gama pode quebrar a molécula. Logo, a sua capacidade de provocar danos é
maior.
5

4. Elementos Radioativos
Naturais
Na natureza existem elementos radioativos que realizam transmutações
ou desintegrações sucessivas, até que o núcleo atinja uma configuração
estável. Isso significa que, após um decaimento radioativo, o núcleo não
possui, ainda, uma organização interna estável e, assim, ele executa outra
transmutação para melhorá-la e, ainda não conseguindo, prossegue, até atingir
a configuração de equilíbrio.
Em cada decaimento, os núcleos emitem radiações dos tipos alfa, beta
e/ou gama e cada um deles é mais organizado que o núcleo anterior. Essas
seqüências de núcleos são denominadas séries radioativas ou famílias
radioativas naturais.
No estudo da radioatividade, constatou-se que existem apenas 3 séries
ou famílias radioativas naturais, conhecidas como Série do Urânio, Série do
Actínio e Série do Tório.
A Série do Actínio, na realidade, inicia-se com o urânio-235 e tem esse
nome, porque se pensava que ela começava pelo actínio-227.
As três séries naturais terminam em isótopos estáveis do chumbo,
respectivamente, chumbo-206, chumbo-207 e chumbo-208.
Artificiais
Uma série de elementos radioativos não é encontrada na natureza. Um
exemplo bastante conhecido é o Plutônio (Pu 239), resultante da absorção de
um nêutron por um núcleo de urânio (U 238), em um reator nuclear.
Nas aplicações industriais e na medicina, os mais conhecidos são o
Cobalto 60 e o Césio 137.
6

5. Estrôncio-90
O estrôncio-90 radioativo, produzido pelo homem, liberado por
vazamentos ou explosões nucleares pode causar sérios problemas quando
assimilado. Uma vez na corrente sangüínea, ele é confundido com o cálcio e
absorvido pelo tecido ósseo, onde será fixado. Agora fazendo parte dos ossos,
ele emite sua radiação e acabará por provocar sérias mutações cancerígenas
nos tecidos formadores de sangue encontrados na medula óssea. Este
elemento tem uma meia-vida de 29 anos. Esse é o tempo suficiente para que
ele penetre nas cadeias alimentares e se acumule nos organismos.
7

6. Ações humanas
E radioatividade foi desvendada e dominada pelos cientistas, e sua
utilização disseminou-se, seja para benefício do homem, seja com fins
maléficos. Desde sua descoberta, a radioatividade vem sendo associada ao
aumento do câncer nas populações expostas tanto a fontes naturais quanto a
fontes artificiais usadas de modo inadequado, ou em acidentes como a
explosão do reator nuclear de Chernobyl, na Ucrânia (1986), ou a abertura de
uma cápsula de césio radioativo (Cs-137) de uso medicinal em Goiânia (1987).
A energia nuclear
Na metade do século 20, os cientistas descobriram uma nova fonte de
energia: a energia nuclear. A maioria dos núcleos dos átomos na natureza é
estável, graças a uma energia armazenada que mantém suas partículas
unidas. Porém, alguns elementos como o urânio e o tório têm núcleos instáveis
– suas partículas podem facilmente se desprender, de forma espontânea,
liberando energia em forma de ondas ou partículas. A energia liberada é
chamada de radiação e o fenômeno dessa emissão, radioatividade.
Os cientistas descobriram uma forma de acelerar esse processo
artificialmente, liberando grandes quantidades de energia, a partir da fissão
nuclear. Neste processo, a divisão de núcleos dos átomos libera nêutrons que
dividirão outros núcleos e liberarão mais nêutrons. Esta reação em cadeia
provoca a liberação contínua de energia.
A partir dessa descoberta, desenvolveu-se a tecnologia nuclear, que
possibilitou a criação das usinas nucleares e das bombas atômicas.
Posteriormente, os pesquisadores descobriram a fusão nuclear. Neste caso, os
núcleos de vários átomos de hidrogênio se fundem e há a liberação de grandes
quantidades de energia. É o mesmo processo que acontece nas estrelas, como
o Sol.
A energia de fissão nuclear já foi domada e pode servir para fins
pacíficos, como a produção de energia elétrica. Já a energia de fusão ainda
está em estudos, embora muito provavelmente também possam se adequar às
mesmas finalidades.
Reatores de fusão já estão em funcionamento dentro de laboratórios,
só que a energia gasta para o controle da fusão é maior que a energia
aproveitada. Ou seja, na relação custo x benefício, elas ainda deixam a
desejar.
• Vantagens: não causa efeito estufa ou chuva ácida e, além disso, o
combustível que move as usinas nucleares, em geral o urânio, é
abundante e bastam alguns quilos para gerar energia suficiente a um
prédio de cinco andares. Ao contrário dos combustíveis fósseis usados
em grande quantidade para gerar energia, e que emitem gases tóxicos.
• Desvantagens: a principal desvantagem é a variedade de resíduos e
8

7. materiais radioativos que as usinas nucleares produzem. Esse resíduo
chamado de “lixo nuclear” precisa ser armazenado cuidadosamente,
pois oferece grandes riscos de contaminação durante centenas de anos,
os resíduos nucleares devem ser isolados em depósitos impermeáveis
e, se isso não ocorrer, a probabilidade de desastres acontecerem é
enorme.
9

8. Benefícios e Prejuízos
Benefícios
Apesar dos efeitos nocivos à saúde, a radioatividade está presente em
muitas áreas. Muitas pessoas fazem a associação da radioatividade com
apenas coisas negativas como bombas atômicas ou armas nucleares, mas a
energia nuclear é mais do que isso. Conheça algumas aplicações benéficas da
radioatividade:
Medicina
Vários isótopos radioativos são usados na medicina. Um exemplo é
quando vamos tirar radiografia com o intuito de verificar as condições de
nossos órgãos internos, e introduzimos no organismo uma pequena quantidade
de material radioativo. Os isótopos que apresentam essa característica são
denominados radiotraçadores, eles possuem a propriedade de se acumularem
em um determinado órgão.
Assim, o radiologista poderá determinar o nível e a localização das radiações
emitidas pelos isótopos após o paciente receber uma dose de material
radioativo. As radiações beta (β) ou gama (γ) incidem sobre filmes fotográficos,
e refletem imagens do órgão que se pretende estudar.
Agricultura e alimentação
Muitos alimentos frescos (carnes, peixes, mariscos, etc.), não podem
passar por métodos convencionais de eliminação de bactérias como a
pausterização térmica. Sendo assim, para impedir o crescimento de agentes
produtores da deterioração, esses alimentos são submetidos a radiações que
destroem fungos e bactérias.
Prejuízos
A criação e o uso de Bombas Atômicas e a periculosidade dos
elementos nucleares se mal usados e armazenados contra a saúde dos seres
vivos:
Todas as emissões radioativas são perigosas para os seres vivos.
Partículas alfa, partículas beta, nêutrons, raios gama e raios cósmicos são
todos conhecidos como radiação ionizante.
Quando esses raios interagem com um átomo eles podem arrancar um
de seus elétrons orbitais. A perda de elétrons pode causar todo tipo de
problema, desde morte celular a mutações genéticas (que podem levar ao
câncer), em qualquer ser vivo.
Em virtude das partículas alfa serem grandes, elas não podem penetrar
muito fundo na matéria. Não conseguem penetrar numa folha de papel, por
exemplo; assim, quando estão fora do corpo humano, são inofensivas.
Entretanto, se você comer ou inalar átomos que emitem partículas alfa, elas
podem causar um grande dano ao seu organismo.
10

9. As partículas beta penetram um pouco mais profundamente, mas da
mesma forma, são perigosas apenas se inaladas ou ingeridas; partículas beta
podem ser detidas por uma filme de alumínio ou vidro plástico. Raios gama,
como os raios-X, são detidos pelo chumbo.
Os nêutrons, porque lhes falta carga, penetram muito profundamente, e
são barrados mais eficientemente por grossas camadas de concreto, ou
líquidos como água ou óleo combustível. Os raios gama e os nêutrons, em
razão de serem tão penetrantes, podem ter efeitos severos nas células
humanas e de animais.
Como vimos, a radioatividade é natural e todos nós possuímos algum
tipo de radiação em nosso corpo, como o isótopo radioativo carbono-14, por
exemplo. Existe, todavia, uma quantidade de elementos nucleares que foram
manipulados pelo homem, e que podem ser benéficos ou prejudiciais.
Do mesmo modo que a radiação nuclear nos auxilia em fatores
importantes, tais como a geração de eletricidade, ou a detecção e tratamento
de doenças na medicina, ela também nos expõe a perigos significativos.
11

10. Catástrofes
Bombardeamentos de Hiroshima e Nagasaki
Os Bombardeamentos de Hiroshima e Nagasaki foram ataques nucleares
ocorridos no final da Segunda Guerra Mundial contra o Império do Japão
realizados pela Força Aérea dos Estados Unidos da América na ordem do
presidente americano Harry S. Truman nos dias 6 de agosto e 9 de agosto de
1945. Após seis meses de intenso bombardeio em 67 outras cidades
japoneses, a bomba atômica "Little Boy" (de urânio) caiu sobre Hiroshima
numa segunda-feira. Três dias depois, no dia 9, a "Fat Man" (de Plutônio) caiu
sobre Nagasaki. Historicamente, estes são até agora os únicos ataques onde
se utilizaram armas nucleares.
As estimativas do número total de mortos variam entre 140 mil e 220 mil,
sendo algumas estimativas consideravelmente mais elevadas quando são
contabilizadas as mortes posteriores devido à exposição à radiação. Mais de
90% dos mortos eram civis.
O som emitido pela bomba, chamada de “Little Boy”, lançado pelo
Bombardeiro B-29 Enola Gay, pilotado pelo coronoel Paul Tibbets Jr., matou
mais de 250 mil pessoas somente em Hiroshima, pôde ser escutada das
cidades vizinhas. Tudo, num raio de dois quilômetros, foi impiedosamente
destruído, desde a vegetação até casas e prédios. Em Nagasaki, os danos
humanos e materiais foram tão horríveis quanto em Hiroshima, foram mortos,
nessa cidade, mais de 50 mil pessoas e aproximadamente 30 mil ficaram
feridas.
12

11. Chernobyl
Na madrugada do dia 26 de abril de 1986, a equipe de plantão na usina
nuclear de Chernobyl foi realizar um experimento na unidade 4. O objetivo do
teste era verificar se as turbinas da usina poderiam produzir energia suficiente
para manter as bombas de resfriamento funcionando na eventualidade de uma
interrupção no suprimento de energia – até que o gerador a diesel de
emergência fosse ativado.
As bombas de resfriamento são muito importantes em um reator
nuclear, já que impedem um excessivo aumento da temperatura do núcleo do
reator, onde fica o combustível nuclear. Calor em excesso pode causar reações
em cadeia espontâneas no combustível do reator e conseqüências
imprevisíveis.
Durante a condução do experimento, para evitar a interrupção no
suprimento de energia do reator, os sistemas de segurança foram
deliberadamente desligados. Os operadores também reduziram a energia do
reator a 25% da sua capacidade para a realização do teste. No entanto, esse
procedimento não saiu como planejado, e a energia caiu para menos de 1% da
capacidade total. Tentou-se, por isso, aumentar gradualmente a quantidade de
energia. Mas, 30 segundos depois do início do teste, produziu-se uma onda de
energia inesperada. O desligamento de emergência do reator (que deveria ter
parado uma reação em cadeia) falhou.
Com o aumento brusco do nível de energia, os elementos combustíveis
do reator entraram em reação em cadeia espontânea. Isso significa que os
átomos do elemento combustível do reator ganharam energia para absorver
um nêutron e quebrar o seu núcleo, liberando 2 ou 3 nêutrons, que por sua vez
vão “quebrar” outros núcleos, e assim sucessivamente, de maneira sustentada,
gerando cada vez mais energia.
Com esse aumento exponencial de energia, o reator explodiu. A
explosão foi tão violenta que o lacre de mil toneladas do prédio do reator foi
jogado para longe. Com temperaturas acima de 2000°C, as barras de
combustível se fundiram e o grafite pegou fogo. O grafite era o material usado
como moderador nos reatores de Chernobyl. A substância moderadora em
situações normais diminui a velocidade de nêutrons que permitem a fissão
nuclear.
O grafite queimou por nove dias, permitindo a liberação de imensas
quantidades de radiação no meio ambiente. Não se sabe ao certo a quantidade
de pessoas mortas em conseqüência do acidente e nem a quantidade de
radiação liberada. Mas mesmo com as estatísticas das autoridades soviéticas
sendo distorcidas, com o intuito de ocultar a real situação do problema, é fato
que este acidente tenha liberado mais radiação do que até a explosão da
bomba nuclear sobre a cidade de Hiroshima.
Os isótopos radioativos mais comuns na região afetada pelo acidente
de Chernobyl são o césio-137 e o estrôncio-90. 13

12. O césio-137 tem meia-vida de 30 anos e, ao desintegrar-se,
produz o isótopo bário-137m e emite radiações beta, enquanto o bário-137m
emite raios gama. O estrôncio-90 tem uma meia-vida de 28 anos.
Nos primeiros dias do acidente, o iodo-131 também estava presente,
mas ele tem uma meia-vida curta (8 dias).
Após o acidente foi construída uma estrutura de concreto e aço sobre o local
acidentado e contaminado, o que recebeu o nome de sarcófago. O sarcófago
tem a finalidade de impedir a liberação dos 95% do combustível nuclear ainda
existente no local.
14

13. Césio
O Césio é um metal encontrado em forma estável na natureza em vários
minerais. O mais conhecido isótopo é o Césio-137, mas há também o
Césio-134. Que foi descoberto na Universidade da Califórnia-Berkeley na
década de 30 por Glenn T. Seaborg e sua colega, Margaret Melhase.
O Césio-137 é um dos produtos de fissão tanto do Urânio como do Plutônio. É
um metal macio, maleável de cor branca prateada. É um dos três metais
encontrados em estado líquido a temperatura ambiente (≅28ºC), tem uma meia
vida de 30 anos e decai por emissão Beta e Gama em Bário-137.
É utilizado na indústria em medidores de densidade, nível, espessura e para a
caracterização de rochas na perfuração de poços de petróleo. Na medicina é
utilizado em radioterapia no tratamento de câncer.
15

14. Acidente de Goiânia
No dia 13 de setembro de 1987, na cidade de Goiânia, em Goiás, dois
catadores de lixo encontraram uma máquina em um instituto de radioterapia
que por hora encontrava-se abandonado. Neste aparelho estava acoplada uma
cápsula que continha elemento radioativo (cloreto de césio-137) e que fora
levado por estes dois catadores a fim de vender a maquina que era composta
de metal e lhes renderiam dinheiro na venda em um ferro velho.
Quando barganhado no ferro velho e depois de aberto pelo dono, o mesmo
encontrou um pó branco, parecido ao sal de cozinha, que quando no escuro,
brilhava numa cor azulada. Maravilhado com este fenômeno que o mesmo
denominou como “sobrenatural”, levou o pó para casa e chamou os conhecidos
para que pudessem ver o elemento que havia encontrado e que não se
assemelhava em nada com o que conheciam.
Algumas horas depois, muitas das pessoas que foram expostas a esta
radiação apresentaram sintomas como vômito, diarréia e tonturas. Sem saber
por que estavam passando mal, foram ao hospital onde os médicos
diagnosticavam como uma virose e receitavam remédios para a mesma. Porém
a esposa do dono do ferro velho, ao ver sua filha muito doente resolveu colher
uma amostra do pó que seu marido encontrara na máquina e levou à vigilância
sanitária da cidade.
Com isso e após muitas pesquisas, foi diagnosticado que se tratava de um
problema nuclear e que as pessoas que foram contaminadas necessitavam
urgentemente serem tratadas. As primeiras medidas foram isolar as pessoas e
seus pertences e fornecer a população, uma substancia que supostamente
eliminaria a radiação no organismo, processo o qual se daria através da urina e
fezes. Quanto aos objetos e roupas, todos foram altamente lavados para que
retirassem boa parte da radiação.
Algum tempo depois algumas pessoas vieram a óbito, devido a não ter
suportado a radiação liberada pelo material. Todas as roupas, objetos e
pertences dos moradores infectados foram isolados em barris e containeres
que poderão ser abertos somente daqui a 180 anos, devido ao receio de
contaminação. Após o incidente cerca de 600 pessoas morreram, e até hoje,
boa parte da população ainda necessita de tratamento para manter-se estável.
As pessoas que foram contaminadas reclamam da ausência do governo e do
ministério público, que não fornece suporte, remédio e tratamentos para os
infectados, porém em contraponto o governo afirma subsidiar a medicação
necessária, porem alega que toda a doença que as pessoas adquirem
posteriormente, está interligada ao acidente do Césio-137.
16

15. Conclusão
A radiação nuclear é vista, pelos leigos, apenas como matéria prima de
bombas atômicas ou como principal causa de acidentes catastróficos, porém,
se bem manuseada e armazenada, pode fornecer benefícios significativos à
raça humana.
Por um lado cura e otimiza vidas, por outro, pode causar doenças e
perdas irreversíveis.
Para acreditar na segurança da energia nuclear precisa-se confiar na
competência humana e isso não é fácil, diante de tantos exemplos traumáticos
do mau manuseamento dessa fonte energética.
Não podemos negar que essa radiação tem muita utilidade, mas, ainda
hoje, não foi totalmente domada e o seu uso gera discussões mundiais em que
o principal tema se expressa na frase: “Vale a pena correr o risco da extinção
humana em nome de alguns benefícios preciosos?”
17

16. Bibliografia
QuiProcura <www.quiprocura.net>
Segurança e Trabalho < www.segurancaetrabalho.com.br >
Pixel Press < www.pixelpress.org/chernobyl >
Mundo e Educação < www.mundoeducacao.uol.com.br >
Aprende Brasil < www.aprendebrasil.com.br >
Biodiselbr < www.biodieselbr.com>
GreenPeace < www.greenpeace.org >
Brasil e Escola < www.brasilescola.com >
Info e Escola < www.infoescola.com >
Passeiweb < www.passeiweb.com >
Mundo Vestibular < www.mundovestibular.com.br >
18