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Diferença entre radiação e radioatividade Tempo Qual a diferença entre radiação e radioatividade? Tanto a radiação quanto a radioatividade são fenômenos naturais e convivemos com eles desde o surgimento do homem na Terra. Radiação: Emissão de energia por meio de ondas ou partículas. As radiações eletromagnéticas mais conhecidas são: luz, micro-ondas, ondas de rádio, radar, laser, raios X e radiação gama. As radiações sob a forma de partículas, com massa, carga elétrica, cargas magnéticas mais comuns são os feixes de elétrons, os feixes de prótons, radiação beta, radiação alfa^6. Radioatividade: Desintegração espontânea do núcleo atômico de determinados elementos com emissão de partículas ou radiação eletromagnética (α, β e γ).^7 Figura 2: Espectro Eletromagnético^8. 3º momento: Como funciona o aparelho de micro-ondas? Tempo previsto: 15 minutos Dinâmica: o professor deve solicitar que os estudantes se dividam em grupos para a leitura e discussão de um texto sobre a temática “Como funciona o forno de Micro-ondas?”, que aborda como se deu o desenvolvimento do aparelho de micro-ondas, seu funcionamento e o motivo pelo qual alguns recipientes não são aquecidos (plástico, vidro) e outros não podem ser colocados dentro do forno (metais). Após a leitura do texto, os estudantes devem discuti-lo, para isso, o professor deve entregar um questionário visando guiar tal discussão. Este questionário deve ser respondido de forma escrita e entregue novamente ao professor. Uma sugestão é apresentar as questões no quadro ou em um slide, não é necessário que o professor recolha esse material, mas indicamos que esta atividade pode servir de avaliação.
Como funciona o forno de micro-ondas? Micro-ondas são ondas eletromagnéticas de alta frequência, como as de rádio. Figura 1: Espectro Eletromagnético. Fonte: Espectro Eletromagnético. Disponível em: http://www.pontociencia.org.br/galeria/?content%2FFisica%2FOptica%2FEspectro+Eletromagnetico.jpg. Acesso em 1 nov. 2016. Em 1939, o físico americano Albert Wallace Hull desenvolveu o magnetron, um gerador de micro-ondas para radar. Dez anos depois, o engenheiro Percy Lebaron Spence, seu conterrâneo, percebeu, por acaso, que um copo de leite se aquecia quando próximo de um magnetron. Diretor de uma indústria eletrônica, Spencer logo vislumbrou as possibilidades culinárias desse gerador. Assim surgiu, no início dos anos 50, o primeiro forno de micro-ondas. O engenheiro Marco Antônio Dalpossi, da Escola Politécnica da USP, afirma que “o magnetron recebe, de um transformador, uma tensão fixa de cerca de 400 volts e gera dentro do aparelho ondas eletromagnéticas de 2.450GHz, a mesma frequência de ressonância das moléculas de água”. Essas ondas são refletidas várias vezes nas paredes metálicas do forno sobre o alimento, fazendo vibrar as moléculas de água contidas nele. A fricção entre elas produz calor, cozinhando o alimento. As micro-ondas têm alta capacidade de penetração na comida, o que possibilita o cozimento por dentro e não a partir da superfície, como ocorre nos fornos convencionais. Além disso, não fazem vibrar as moléculas de vidro ou plástico, que não se aquecem no
Questionário para Refletir, Responder e Discutir
- Que formas de radiação eletromagnética você utilizou hoje ou ainda vai utilizar nas próximas horas? Faça uma lista delas.
- Por que o forno de micro-ondas não aquece alguns objetos?
- Utilizar o forno de micro-ondas causa algum mal à saúde? Os alimentos aquecidos no aparelho de micro-ondas se tornam radioativos?
- Pesquise o motivo pelo qual não devemos colocar objetos metálicos no aparelho de micro-ondas. Quais são as suas hipóteses?
Texto: Vendo através da pele
Há pouco mais de cem anos, não era possível o médico visualizar o interior do corpo humano sem ter de abri-lo e isso dificultava muito o diagnóstico de doenças e fraturas nos pacientes. Até que em 1895, uma grande descoberta revolucionou a humanidade, principalmente a física e a química, neste ano eram descobertos os Raios X. Mas como isso ocorreu? Na noite de 8 de novembro de 1895, o físico holandês Wilhelm Conrad Röntgen (1845-1923), seguindo as tendências de sua época, estava estudando as descargas elétricas nos tubos de raios catódicos (figura 1), estudando o fenômeno da luminescência produzida pelos raios no tubo, quando notou que algo diferente acontecia. Em sua sala de experiências, totalmente escura, ele viu a folha de papel, usada como tela e tratada com uma substância química fluorescente, colocada a certa distância do tubo, brilhar, emitindo luz. Röntgen, espantado, pôs-se a imaginar que alguma coisa devia ter atingido a tela para que ela reagisse dessa forma. Mas o tubo de raios catódicos estava coberto por uma cartolina negra, e nenhuma luz ou raio catódico poderia ter escapado dali. Surpreso e perplexo com o fenômeno, ele decidiu pesquisá-lo mais a fundo. Virou a tela, de modo que o lado sem substância fluorescente ficasse voltado para o tubo. Mesmo assim, a tela continuava a brilhar. Ele então afastou a tela do tubo e o brilho persistiu. Depois, colocou diversos objetos (uma camada de papelão, pedaços de madeira, um livro de mil páginas e até finas placas metálicas) entre o tubo e a tela, e todos pareceram transparentes. Quando sua mão escorregou em frente à válvula, ele viu os ossos na tela (Figura 2). Descobrira “um novo tipo de raio”, conforme ele mesmo explicou em sua primeira publicação. Röntgen ficou tão perplexo que teve que se convencer antes de falar com qualquer pessoa sobre esse novo tipo de raio. Trabalhou sozinho durante sete semanas nessa tentativa. Quando finalmente estava convencido, registrou a imagem de sua mão em chapas fotográficas e a partir disso, passou a ter certeza de sua descoberta. Em 1⁰ de janeiro de 1896, ele distribuiu o relatório preliminar de suas observações, o que causou grande agitação, visto que sua “descoberta” não poderia ser refutada facilmente, pois havia fotografias dos Raios X de suas mãos anexadas ao relatório. No decorrer do mês, a notícia havia se espalhado por todo o mundo. Pode-se imaginar o deslumbramento em relação a esses raios aos quais tudo se tornava transparente e por meio dos quais podiam ver seus próprios ossos. Era possível ver praticamente os dedos sem os músculos, mas com anéis, como se podia ver também uma bala alojada no corpo. As consequências para a medicina foram imediatamente percebidas. Imagine você nessa época, podendo ver seus ossos, sem qualquer corte ou perfuração, somente assim terá ideia da revolução causada com essas constatações. O trabalho de Röntgen sobre os Raios X foi perfeito à luz do conhecimento existente em sua época. Mas ele não conseguiu entender a natureza dos Raios X, ou seja, ele não conseguiu comprovar que se tratava de uma radiação eletromagnética. No entanto, ele conseguiu mostrar que os raios podiam atravessar materiais sólidos, podiam ionizar o ar, não sofriam reflexão no vidro e não eram desviados por campos magnéticos. Porém, não conseguiu observar os fenômenos da refração e da interferência, normalmente associados às ondas (eletromagnéticas, neste caso). Por isso, a denominação “Raios X” permaneceu, X é o símbolo para nomear o desconhecido. Mais tarde, sua natureza foi desvendada, mostrando que os Raios X eram consequência da colisão dos raios catódicos
se que os raios X podem ionizar o ar, ou seja, retirar elétrons dos átomos). 2) Nas radiografias, os contornos dos ossos aparecem bastante claros, sobre o fundo escuro, bem como o contorno de objetos e pessoas (Fig. 3 e 4). Analisando o processo de absorção dos raios X, estas regiões mais claras, recebem mais ou menos raios X do que as outras? Explique sua resposta. 3) Que semelhanças e diferenças têm os raios X e a luz visível? 4) Como você imagina os diagnósticos médicos se os raios X não tivessem sido descobertos? O que os médicos fariam para perceber se você tem uma infecção ou um osso rachado?
Famílias Radioativas são conjuntos de elementos com núcleos instáveis, que seguem sequências ordenadas de desintegrações espontâneas, isto é, emitem partículas alfa e beta, até que se origine um núcleo estável de chumbo. Questionário sobre raios X 1) Nas radiografias, os contornos dos ossos aparecem bastante claros, sobre o fundo escuro, bem como o contorno de objetos e pessoas (Fig. 3 e 4). Analisando o processo de absorção dos raios X, estas regiões mais claras, recebem mais ou menos raios X do que as outras? Explique sua resposta. 2) Que semelhanças e diferenças têm os raios X e a luz visível? 3) Como você imagina os diagnósticos médicos se os raios X não tivessem sido descobertos? O que os médicos fariam para perceber se você tem uma infecção ou um osso rachado?
Compreendendo os Raios-X
Quebra-cabeça da família radioativa do Urânio Figura 3: Quebra-cabeça da família radioativa do Urânio.
Quebra-cabeça finalizado da família radioativa do Urânio Figura 4: Quebra-cabeça finalizado da família radioativa do Urânio.
Quebra-cabeça finalizado da família radioativa do Tório Figura 6: Quebra-cabeça finalizado da família radioativa do Tório.
