Radioatividade – Descoberta, aplicações e história

A radioatividade e sua descoberta representam um marco muito importante na história da ciência, revolucionando assim, nossa compreensão sobre a natureza dos átomos e abrindo caminho para diversos avanços significativos na física nuclear, medicina e energia.

Então, neste artigo, iremos explorar os detalhes a descoberta da radioatividade, além das suas principais contribuições para a humanidade, bem como suas aplicações hoje em dia e também as importantes personalidades envolvidas nessa fascinante jornada científica.

O que é Radioatividade?

Primeiramente, a radioatividade é um fenômeno natural que envolve a emissão espontânea de partículas ou radiação por certos elementos químicos.

A história da sua descoberta da radioatividade tem início no final do século XIX, quando cientistas notaram fenômenos misteriosos relacionados à emissão de radiação por substâncias como o urânio. Vamos nos aprofundar nessa jornada de descoberta e entender como ela se desdobrou.

Como foi descoberta a Radioatividade?

Em 1896, o físico francês Henri Becquerel descobriu acidentalmente a radioatividade. Ele estava realizando experimentos com sais de urânio e, ao expô-los a uma placa fotográfica, percebeu que ela foi impressa mesmo na ausência de luz.

Essa descoberta levou à compreensão de que o urânio emitia uma radiação invisível capaz de atravessar materiais opacos e afetar diretamente a matéria.

A descoberta de Becquerel despertou o interesse de outros cientistas, incluindo Marie Curie e seu marido Pierre Curie.

Através de cuidadosos experimentos, Marie Curie descobriu que outros elementos, como o tório e o rádio, elemento químico e um dos produtos da decomposição do elemento radioativo urânio respectivamente e também exibiam propriedades radioativas.

Após isso, em 1903, Marie Curie tornou-se a primeira mulher a ganhar um Prêmio Nobel de Física, juntamente com Pierre Curie e Becquerel, em reconhecimento às suas contribuições fundamentais para o estudo da radioatividade.

Benefícios da descoberta da Radioatividade

A descoberta da radioatividade trouxe consigo uma compreensão revolucionária da estrutura atômica. Os cientistas perceberam que a radioatividade não era um fenômeno isolado, mas sim uma característica inerente de certos átomos instáveis.

Esses átomos instáveis passam por um processo de decaimento radioativo, no qual emitem partículas subatômicas e radiação para se tornarem mais estáveis.

Aplicações práticas

A radioatividade tem uma ampla gama de aplicações práticas em diversas áreas da ciência e da tecnologia. Essas aplicações incluem:

1. Medicina Nuclear: Na área da medicina nuclear, a radioatividade é amplamente utilizada na medicina para diagnóstico e tratamento de várias doenças. Na medicina nuclear, são utilizados isótopos radioativos para obter imagens de órgãos internos, detectar tumores e realizar terapias localizadas, como a radioterapia.
   
2. Datação por Carbono-14: Além disso, ela também é utilizada na datação por Carbono-14 para adatação de objetos e materiais orgânicos. Essa técnica é amplamente aplicada em arqueologia, geologia e estudos relacionados à evolução biológica, permitindo determinar a idade de fósseis, artefatos antigos e restos mortais.
   
3. Geração de Energia Nuclear: Na geração de energia nuclear, a fissão nuclear, processo em que o núcleo de um átomo é dividido, é usada na produção de energia em usinas nucleares. A energia liberada durante a fissão nuclear é convertida em calor, que é usado para gerar eletricidade de forma eficiente e com baixa emissão de gases de efeito estufa.
   
4. Inspeção de Materiais: Mais uma aplicabilidade é na área da inspeção de materiais, para realizar seu controle de qualidade em diversos setores industriais, como na detecção de falhas e rachaduras em materiais metálicos, monitoramento de espessura e densidade de objetos e análise de composição de materiais.
   
5. Estudos de Contaminação Ambiental: Isótopos radioativos são comumente utilizados para monitorar e estudar a contaminação ambiental. Através da detecção e análise da radioatividade presente em solos, águas e organismos vivos, é possível identificar e rastrear a dispersão de substâncias radioativas, auxiliando na gestão ambiental e na proteção da saúde pública.
   
6. Agricultura e Indústria Alimentícia: A irradiação de alimentos por meio de fontes radioativas controladas é um método utilizado para a esterilização de alimentos, prolongando sua vida útil e reduzindo o risco de contaminação microbiológica. Além disso, a técnica também é usada para controle de pragas em produtos agrícolas.
   
7. Datação Geológica: Já na agricultura, isótopos radioativos, como o urânio-238, o potássio-40 e o rubídio-87, são usados para determinar a idade de rochas, minerais e fósseis em estudos geológicos, permitindo reconstruir a história da Terra e compreender processos geológicos.
   
8. Detecção de Vazamentos e Trincas: A radiografia industrial é utilizada para detectar vazamentos e trincas em estruturas metálicas, tubulações e equipamentos, permitindo a inspeção não destrutiva e garantindo a segurança em diversos setores, como petróleo, gás, indústria aeroespacial e construção civil.
   
9. Instrumentação Científica: A radioatividade é usada em instrumentos de medição, como contadores Geiger-Müller, espectrômetros e detectores de partículas, permitindo a detecção e análise de radiação ionizante em diversas aplicações científicas, desde pesquisas em física nuclear até monitoramento de radiação em ambientes de trabalho.
   
10. Segurança e Detecção de Materiais Nucleares: Técnicas baseadas em radioatividade são empregadas para a detecção de materiais nucleares, auxiliando na segurança nuclear, controle de tráfego de substâncias radioativas e prevenção do contrabando de materiais nucleares.

Essas são apenas algumas das muitas aplicações práticas da radioatividade. A pesquisa contínua nessa área e o desenvolvimento de novas tecnologias têm proporcionado avanços significativos em diversos campos, contribuindo para o bem-estar humano, o avanço científico e o progresso tecnológico.

Lado sombrio da descoberta da Radioatividade

A descoberta da radioatividade também teve um lado sombrio. Todos sabemos que a exposição excessiva à radiação pode ser prejudicial à saúde humana, causando danos aos tecidos e aumentando o risco de câncer.

Logo, os cientistas que trabalharam com materiais radioativos no início do século XX, como Marie Curie, sofreram os efeitos nocivos da exposição contínua.

Considerações finais

A descoberta da radioatividade trouxe inúmeras contribuições para a ciência e continua sendo um campo de pesquisa ativo até os dias de hoje.

Além disso, ela nos permitiu compreender melhor a estrutura atômica e desenvolver tecnologias importantes. Através das contribuições de cientistas como Henri Becquerel, Marie Curie e Pierre Curie, estamos continuamente desvendando os segredos da radioatividade e suas aplicações no mundo moderno.

Agora, vamos explorar alguns exercícios que ajudarão a consolidar o conhecimento sobre a descoberta da radioatividade. Esses exercícios ajudarão a consolidar o conhecimento adquirido, além disso, lembre-se de verificar as respostas para confirmar o seu entendimento.

Exercícios

1. Quem descobriu a radioatividade?
(a) Henri Becquerel
(b) Marie Curie
(c) Pierre Curie
(d) Todos os anteriores

Resposta:
(d) Todos os anteriores (Henri Becquerel, Marie Curie e Pierre Curie).

2. O que é a radioatividade?
(a) Emissão espontânea de partículas por átomos instáveis.
(b) Capacidade de um elemento de brilhar no escuro.
(c) Processo de fusão nuclear.
(d) Todos os átomos têm radioatividade.

Resposta:
(a) Emissão espontânea de partículas por átomos instáveis.

3. Quem foi a primeira mulher a ganhar um Prêmio Nobel de Física?
(a) Henri Becquerel
(b) Pierre Curie
(c) Marie Curie
(d) Nenhuma das opções acima

Resposta:
(c) Marie Curie.

4. Qual é a aplicação da radioatividade na medicina?
(a) Geração de energia nuclear.
(b) Datação de materiais arqueológicos.
(c) Terapia de radioterapia para o tratamento de câncer.
(d) Nenhuma das opções acima.

Resposta:
(c) Terapia de radioterapia para o tratamento de câncer.

5. Quais elementos químicos foram descobertos por Marie Curie como sendo radioativos?
(a) Urânio
(b) Tório
(c) Rádio
(d) Todos os anteriores

Resposta:
(d) Todos os anteriores (urânio, tório e rádio).