A radioatividade é um fenômeno natural ou induzido que envolve a emissão de partículas subatômicas e/ou radiação eletromagnética por certos núcleos atômicos instáveis. Esses núcleos instáveis são chamados de isótopos radioativos. O processo de emissão de partículas ou radiação é conhecido como decaimento radioativo.

Quando um átomo é radioativo, significa que o núcleo desse átomo está em um estado instável devido a uma relação desequilibrada entre o número de prótons e nêutrons em seu núcleo. Como resultado, o núcleo tenta alcançar uma configuração mais estável, transformando-se em outro átomo por meio do decaimento radioativo.

A radiação é a propagação de energia através do espaço na forma de ondas ou partículas, podendo ser classificada em:

Radiações ionizantes: são aquelas que possuem energia suficiente para ionizar moléculas ou átomos.

Radiações não ionizantes: são aquelas que não possuem energia suficiente para ionizar moléculas ou átomos.

Os principais tipos de radiações ionizantes e não ionizantes podem ser observadas na figura 1, a seguir.

O espectro eletromagnético é uma classificação que abrange diversas formas de radiações eletromagnéticas. Esse espectro é dividido em sete tipos distintos de ondas, sendo: raios gama, raios-x, raios ultravioletas, luz visível, raios infravermelhos, micro-ondas e ondas de rádio.  Para entender o que é uma onda assista ao vídeo abaixo:

Os isótopos são átomos de um mesmo elemento com o mesmo número de prótons, mas com diferentes números de nêutrons. A estabilidade nuclear está relacionada à proporção adequada entre prótons e nêutrons no núcleo, permitindo que alguns isótopos existam indefinidamente sem sofrer decaimento radioativo. Isótopos instáveis, por outro lado, passam por processos de decaimento radioativo para se tornarem mais estáveis, emitindo partículas ou radiação durante esse processo. O conhecimento sobre isótopos e estabilidade nuclear é essencial para compreender a radioatividade e suas diversas aplicações em medicina, energia e pesquisas científicas.

Para entender as emissões radioativas precisamos relembrar a estrutura do núcleo atômico: 

Os núcleos atômicos contêm todos os prótons do átomo, apesar de suas cargas positivas. A maioria dos núcleos permanece estável graças à “força intensa” entre os prótons e os nêutrons. No entanto, em alguns casos, as forças de repulsão entre os prótons podem ser mais fortes, levando à ejeção de fragmentos dos núcleos. Esse processo é chamado de decaimento.

Durante o decaimento, os núcleos podem emitir os raios alfa, beta e gama.

• Partícula Alfa (α): É formada por dois prótons e dois nêutrons unidos, formando o núcleo de um átomo de hélio-4. 

⁴₂α  →  2p + 2n

                  ↓

     Núcleo do Hélio

Carga: +2

Poder de penetração: Baixo

Velocidade: 10% de c*

• Partícula Beta (β): É um elétron emitido pelo núcleo de um átomo instável durante o decaimento radioativo. Esse processo ocorre quando um nêutron se transforma em um próton e emite um elétron e um antineutrino.

⁰ -1β  → Elétron

                   ↓

¹₀n → ¹₁p + ⁰ -1β + ν           

Carga: -1

Poder de penetração: Moderado

Velocidade: 90% de c*

• Radiação Gama (γ): A radiação gama é uma forma de radiação eletromagnética de alta energia. Os raios gama não possuem carga elétrica e nem massa e são altamente penetrantes.

⁰₀γ  → Fóton de alta energia, geralmente associado a radiação α.

Carga: 0

Poder de penetração: Elevado

Velocidade: c

* Velocidade da luz = 299.792.458 m/s.

Autor: Ingryd Soares C. Pereira

Última Atualização: 20/04/2023

Referências:

ATKINS, P.W.; JONES, Loretta. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 3.ed. Porto Alegre: Bookman, 2006.

Fonseca, Martha Reis Marques da. Química, vol. 3.  1. ed. São Paulo: Ática, 2013. 

USBERCO, João; Salvador, Edgard. Química Geral. 12ªed. São Paulo: Saraiva, 2006.

Unicamp, [s.d.]. Radioatividade e Partículas: Alfa, Beta e Gama. Disponível em: <http://www.ifi.unicamp.br/~fauth/3RadioatividadeeParticulas/1AlfaBetaGama/Alfabetaegama.html>. Acesso em: 10 abr 2022.