Questão de Biologia - Pesquisem em livros de Química e de Física a história da descoberta da radioatividade

Pesquisem em livros de Química e de Física a história da descoberta da radioatividade; o conceito de meia-vida; outras aplicações tecnológicas dos isótopos (além da determinação da idade de rochas e fósseis). Se possível, peçam auxílio aos professores de Física e de Química.

RESPOSTA:

Em 1896, o cientista francês Antoine Henri Becquerel (1852-1908) descobriu que um composto do urânio deixava marcas em chapas fotográficas. Becquerel supôs que o composto estaria emitindo algum tipo de radiação desconhecida. Essa hipótese foi confirmada pelo trabalho de um casal de físicos franceses — Marie Curie (1867- -1934) e Pierre Curie (1859-1906). Marie Curie descobriu que todos os compostos de urânio emitiam radiações e que a quantidade de radiação dependia da quantidade de urânio. A radiação era, portanto, uma propriedade de determinado átomo, e não de combinações químicas. Trabalhando com Pierre, descobriu ainda mais dois elementos radioativos: o rádio e o polônio. A radiação alfa é formada por dois prótons e dois nêutrons. A radiação beta é formada por elétrons emitidos pelo núcleo dos átomos radioativos. A radiação gama é uma onda eletromagnética. As radiações podem provocar danos no material genético, aumentando o risco de vários tipos de doença, inclusive o câncer. A partir de certa intensidade, e dependendo também do tempo que a pessoa fica exposta à radiação, ela pode provocar a morte. As radiações alfa não têm grande poder de penetração: em geral, podem ser barradas por uma folha de papel, uma peça de roupa ou por outros materiais mais densos que o papel. Na pele, penetram apenas cerca de 0,05 cm. As radiações beta têm maior poder de penetração, mas geralmente são barradas por uma lâmina de metal não muito grossa (2 mm de chumbo), por madeira densa com poucos centímetros de espessura ou roupa grossa. Na pele, penetram até 1,5 cm. Já as radiações gama podem passar por até vários centímetros de metal, mas são barradas por placas de chumbo (6 cm de espessura) ou paredes de concreto. (O chumbo é um elemento químico, não radioativo, que tem alta densidade. Por isso, costuma ser usado para barrar radiações). Conforme emitem radiação, os elementos radioativos se desintegram. Perdem a radioatividade e acabam por se transformar em outros elementos que não são radioativos. O urânio-238 transforma-se aos poucos em um isótopo do chumbo. O iodo-131, por sua vez, transforma-se em xenônio. O tempo necessário para que a metade de uma amostra de átomo radioativo se desintegre é chamado de meia-vida. Cada elemento tem uma meia-vida própria. O urânio-238, por exemplo, tem uma meia-vida de 4,5 bilhões de anos. Isso significa que, após 4,5 bilhões de anos, 1 g de urânio-238 terá se transformado em 0,5 g de chumbo-206. A velocidade de desintegração dos elementos radioativos não muda com a temperatura ou outro fator do ambiente. Por isso, esses elementos podem servir como uma espécie de relógio, permitindo que se descubra a idade de rochas ou fósseis. Medindo a quantidade relativa de certos isótopos de urânio e de chumbo, por exemplo, temos uma indicação da idade de uma rocha ou de um fóssil.

Os átomos radioativos têm inúmeras outras aplicações: em pesquisa, na agricultura e na indústria. Nas pesquisas em Biologia, por exemplo, os elementos radioativos são usados para acompanhar o movimento de produtos químicos dentro dos organismos. Na agricultura, servem para medir a quantidade de fertilizantes absorvidos pelas plantas. Em Medicina, as radiações liberadas por alguns elementos, como o cobalto radioativo, são usadas para destruir certos tipos de câncer. Uma das aplicações da radiação gama é a eliminação de microrganismos, por isso ela é usada para esterilizar seringas e para conservar certos tipos de alimentos. Os elementos radioativos são usados também para diagnosticar doenças. Na suspeita de algum tumor na glândula tireóidea, por exemplo, a pessoa toma uma pequena quantidade de iodo radioativo, o iodo-131, para depois tirar uma radiografia, verificando se o iodo radioativo concentrou-se em alguma região da glândula. A quantidade de radiação emitida nesse tipo de exame é muito pequena, e não apresenta perigo algum. Quando o núcleo de um átomo de urânio-235 é bombardeado por nêutrons, ele pode se partir em dois núcleos menores e emitir mais nêutrons, além de liberar uma quantidade enorme de energia. Esse processo de quebra do núcleo em dois núcleos menores é chamado fissão nuclear, e é uma das formas de obter energia nuclear.