Radioatividade I

Question 1

❓O que é a radioatividade?

Answer 1

✅É o processo pelo qual um núcleo atómico instável liberta energia para se tornar mais estável, através da emissão de partículas ou ondas eletromagnéticas.

Question 2

❓O que significa decaimento radioativo?

Answer 2

✅É a transformação espontânea de um núcleo instável num mais estável, com emissão de radiação.

Question 3

❓O que representa N num átomo?

Answer 3

✅N é o número de neutrões.

Question 4

❓O que representa Z num átomo?

Answer 4

✅Z é o número atómico, ou seja, o número de protões no núcleo.

Question 5

❓Como é a relação N/Z em elementos leves (A < 20)?

Answer 5

✅Para elementos leves, N ≈ Z.

Question 6

❓Como é a relação N/Z em elementos pesados?

Answer 6

✅Em elementos com Z elevado, N > Z, para compensar a repulsão entre protões.

Question 7

❓O que é emitido no decaimento alfa?

Answer 7

✅Um núcleo de hélio (⁴₂α), resultando na perda de 4 unidades de massa (A) e 2 de número atómico (Z).

Question 8

❓Qual a equação genérica do decaimento alfa?

Answer 8

✅ₐZⁿX → ₐ₋₄Z₋₂Y + ⁴₂α

Question 9

❓O que é emitido no decaimento beta (β⁻)?

Answer 9

✅Um eletrão (⁰₋₁β), e o número atómico aumenta em 1 unidade.

Question 10

❓O que é um positrão?

Answer 10

✅É a antipartícula do eletrão, com carga positiva (⁰₁β).

Question 11

❓O que acontece no decaimento por emissão de positrão (β⁺)?

Answer 11

✅O número atómico diminui em 1, com emissão de um positrão.

Question 12

❓O que é o decaimento gama?

Answer 12

✅É a emissão de radiação eletromagnética de alta energia sem alteração do número atómico ou de massa.

Question 13

❓Qual o poder de penetração das partículas alfa?

Answer 13

✅Muito baixo, são paradas por uma folha de papel.

Question 14

❓Qual o poder de penetração das partículas beta?

Answer 14

✅Moderado, podem atravessar papel mas não alumínio espesso.

Question 15

❓Qual o poder de penetração da radiação gama?

Answer 15

✅Muito elevado, pode atravessar metais espessos como o chumbo.

Question 16

❓O que é 1 Becquerel (Bq)?

Answer 16

✅É uma desintegração nuclear por segundo.

Question 17

❓Como se calcula a atividade (A) de um radioisótopo?

Answer 17

✅A = λN, onde λ é a constante de decaimento e N o número de núcleos radioativos.

Question 18

❓O que representa T na equação da desintegração?

Answer 18

✅T é o tempo de semi-vida, o tempo necessário para metade dos núcleos se desintegrarem.

Question 19

❓Qual a equação que descreve o número de átomos ao longo do tempo?

Answer 19

✅N(t) = N₀·e^(-λt)

Question 20

❓Qual a relação entre a constante de decaimento (λ) e a semi-vida (T)?

Answer 20

✅λ = ln(2)/T

Question 21

❓O que é o tempo de semi-vida efetivo (Tefetivo)?

Answer 21

✅É o tempo necessário para que a quantidade de radioisótopo num ser vivo seja reduzida a metade, considerando o decaimento nuclear e a eliminação biológica.

Question 22

❓Como se calcula o tempo de semi-vida efetivo (Tefetivo)?

Answer 22

✅1/Tefetivo = 1/Tnuclear + 1/Tbiológico

Question 23

❓Quais são fontes naturais de radiação?

Answer 23

✅Radão (decorrente do urânio/tório), potássio-40 (em minerais e plantas), e carbono-14 (em tecidos vivos como animais e plantas).

Question 24

❓Por que é o carbono-14 útil na datação?

Answer 24

✅Porque tem um tempo de semi-vida muito longo, permitindo datar materiais biológicos antigos.

Question 25

❓O que acontece ao ¹⁴C quando um organismo morre?

Answer 25

✅A absorção de ¹⁴C termina e o isótopo começa a decair sem reposição.

Question 26

❓Como o ¹⁴C entra nos organismos vivos?

Answer 26

✅Na forma de CO₂, através da fotossíntese nas plantas e da alimentação nos animais.

Question 27

❓Qual é a proporção de ¹⁴C/¹²C nos organismos vivos?

Answer 27

✅Aproximadamente 10⁻¹², igual à da atmosfera.

Question 28

❓Qual é a meia-vida do carbono-14?

Answer 28

✅5730 anos.

Question 29

❓Como funciona o contador Geiger-Müller?

Answer 29

✅Detecta radiação pela ionização de gás (geralmente árgon), onde uma grande diferença de potencial cria um efeito em cascata de eletrões.

Question 30

❓Qual o comprimento de onda típico dos raios gama?

Answer 30

✅Da ordem de 10⁻¹⁵ metros.

Question 31

❓Por que os raios gama são úteis e perigosos?

Answer 31

✅São úteis por serem altamente penetrantes (permitem detetar radiação fora do corpo), mas perigosos pelo mesmo motivo.

Question 32

❓Qual é a relação entre comprimento de onda (λ), frequência (f) e energia (E)?

Answer 32

✅Quando λ ↓, então f ↑ e E ↑.

Question 33

❓Quando ocorre o efeito de Compton?

Answer 33

✅Com fotões de energia média (0,5 a 3,5 MeV).

Question 34

❓O que acontece no efeito de Compton?

Answer 34

✅Um fotão atinge um eletrão e parte da energia é transferida, libertando o eletrão e desviando o fotão com menor energia.

Question 35

❓Qual o impacto do efeito de Compton em imagiologia?

Answer 35

✅Reduz o contraste da imagem e é a maior causa de exposição ocupacional à radiação.

Question 36

❓O efeito de Compton depende do número atómico?

Answer 36

✅Não, não depende do número atómico.

Question 37

❓O que acontece no efeito fotoelétrico?

Answer 37

✅O fotão transfere toda a sua energia para um eletrão, que é libertado do átomo.

Question 38

❓Que tipo de energia está associada ao efeito fotoelétrico?

Answer 38

✅Energias mais baixas que no efeito de Compton.

Question 39

❓Qual a importância do número atómico no efeito fotoelétrico?

Answer 39

✅Quanto maior o número atómico, maior a probabilidade de absorção — melhora o contraste da imagem (ex.: ossos).

Question 40

❓Quando ocorre a produção de pares?

Answer 40

✅Quando o fotão tem energia superior a 1,022 MeV.

Question 41

❓O que resulta da produção de pares?

Answer 41

✅Criação de um eletrão e um positrão, que se aniquilam libertando dois fotões em sentidos opostos.

Question 42

❓Qual é a aplicação da produção de pares em medicina?

Answer 42

✅Tomografia por Emissão de Positrões (PET).

Question 43

❓Quais são as principais aplicações biomédicas da radiação?

Answer 43

✅1. Imagiologia diagnóstica ✅2. Radioterapia