No campo da energia nuclear, Radiação nuclear. Também é conhecido pelo nome de radioatividade. É a emissão espontânea de partículas ou radiação ou ambas ao mesmo tempo. Essas partículas e radiação vêm da desintegração de certos nuclídeos que as formam. O objetivo da energia nuclear é desintegrar as estruturas internas dos átomos para gerar energia por meio do processo de fissão nuclear.
Neste artigo vamos dizer o que é radiação nuclear, suas características e importância.
Características principais
Radioatividade é emissão espontânea de partículas ou radiação, ou ambos. Essas partículas e radiação vêm da decomposição de certos nuclídeos que as formam. Eles se desintegram devido ao arranjo das estruturas internas.
O decaimento radioativo ocorre em núcleos instáveis. Ou seja, aqueles que não têm energia de ligação suficiente para manter os núcleos juntos. Antoine-Henri Becquerel descobriu a radiação por acidente. Mais tarde, por meio dos experimentos de Becquerel, Madame Curie descobriu outros materiais radioativos. Existem dois tipos de radiação nuclear: radioatividade artificial e natural.
Radioatividade natural é a radioatividade que ocorre na natureza devido à cadeia de elementos radioativos naturais e fontes não humanas. Sempre existiu no meio ambiente. A radioatividade natural também pode ser aumentada das seguintes maneiras:
- Causas naturais. Por exemplo, erupção vulcânica.
- Causas humanas indiretas. Por exemplo, cavar no subsolo para construir a fundação de um edifício ou desenvolver energia nuclear.
Por outro lado, a radioatividade artificial é toda radiação radioativa ou ionizante de origem humana. A única diferença entre a radiação natural e a radiação produzida pelo homem é sua fonte. Os efeitos dos dois tipos de radiação são os mesmos. Um exemplo de radioatividade artificial é radioatividade produzida na medicina nuclear ou reações de fissão nuclear em usinas nucleares para obter energia elétrica.
Em ambos os casos, a radiação ionizante direta é a radiação alfa e o decaimento beta composto de elétrons. Por outro lado, a radiação ionizante indireta é a radiação eletromagnética, como os raios gama, que são fótons. Quando fontes de radiação artificiais, como fontes naturais de radiação, são usadas ou descartadas, geralmente são gerados resíduos radioativos.
Tipos de radiação nuclear
Existem três tipos de radiação nuclear foram emissões: raios alfa, beta e gama. As partículas alfa são aquelas com carga positiva, as partículas beta são negativas e os raios gama são neutros.
Pode ser considerado radiação eletromagnética para radiação gama e raios-X. Partículas de radiação alfa e beta também são emitidas. Cada tipo de emissão tem um tempo diferente de penetração na matéria e energia de ionização. Sabemos que esse tipo de radiação nuclear pode causar sérios danos à vida de diversas maneiras. Vamos analisar cada uma das radiações nucleares existentes e suas consequências:
partículas alfa
Partículas alfa (α) ou raios alfa são uma forma de radiação de partículas ionizantes de alta energia. Quase não tem capacidade de penetrar nos tecidos porque são grandes. Eles são formados por dois prótons e dois nêutrons, mantidos juntos por forças poderosas.
Os raios alfa, devido à sua carga elétrica, interagem fortemente com a matéria. Eles são facilmente absorvidos pelo material. Eles só podem voar alguns centímetros no ar. Eles podem ser absorvidos pela camada mais externa da pele humana, portanto, não são fatais, a menos que a fonte seja inalada ou ingerida. Nesse caso, entretanto, o dano será maior do que o causado por qualquer outra radiação ionizante. Em altas doses, aparecerão todos os sintomas típicos de envenenamento por radiação.
partículas beta
A radiação beta é uma forma de radiação ionizante emitida por certos tipos de núcleos radioativos. Comparada à interação das partículas alfa, a interação entre as partículas beta e a matéria geralmente tem um alcance dez vezes maior e uma capacidade de ionização igual a um décimo. Eles são completamente bloqueados por alguns milímetros de alumínio.
Partículas gama
Os raios gama são radiações eletromagnéticas produzidas por radioatividade. Eles estabilizam o núcleo sem alterar seu conteúdo de prótons. Eles penetram mais profundamente do que a radiação β, mas eles têm um menor grau de ionização.
Quando um núcleo atômico excitado emite radiação gama, sua massa e número atômico não mudam. Você perderá apenas uma certa quantidade de energia. A radiação gama pode causar sérios danos aos núcleos das células, razão pela qual é usada para esterilizar equipamentos médicos e alimentos.
Radiação nuclear em usinas de energia
Uma usina nuclear é uma instalação industrial que usa energia nuclear para gerar eletricidade. Faz parte da família das termelétricas, o que significa que utiliza o calor para gerar eletricidade. Esse calor vem da fissão de materiais como urânio e plutônio. A operação de usinas nucleares é baseada em o uso de calor para acionar turbinas por meio da ação do vapor d'água, que estão conectados a geradores. Um reator de fissão nuclear é uma instalação que pode iniciar, manter e controlar reações em cadeia de fissão e tem meios suficientes para remover o calor gerado. Para obter vapor d'água, urânio ou plutônio é usado como combustível. O processo pode ser simplificado em cinco etapas:
- A fissão do urânio ocorre em um reator nuclear, liberando muita energia para aquecer a água até que ela evapore.
- O vapor é entregue ao gerador da turbina a vapor através do circuito de vapor.
- Uma vez ali, as lâminas da turbina giram e movem o gerador sob a ação do vapor, convertendo assim energia mecânica em energia elétrica.
- Quando o vapor d'água passa pela turbina, ele é enviado ao condensador, onde é resfriado e se transforma em líquido.
- Posteriormente, a água é transportada para obter novamente o vapor, fechando assim o circuito hídrico.
Os resíduos da fissão do urânio são armazenados dentro da fábrica, em reservatórios especiais de concreto de materiais radioativos.
Espero que com essas informações você possa aprender mais sobre o que é a radiação nuclear e suas características.