Química nuclear Flashcards
Átomos
- Eletrões em orbitais
- Núcleo
- Energia ligante
Fatores que influenciam a estabilidade átomo-núcleo
- as forças repulsivas devem ser inferiores às forças atrativas
- forças repulsivas: eletrostáticas
- forças atrativas: atração protão-neutrão, neutrão-neutrão, partilha de 1 partícula
Condições ideiais
- pequena massa ou carga nuclear
- protões e neutrões emparelhados
- preenchimento total das camadas
- Isótopos
- Isótonos
- Isóboros
- Isómeros
- Nuclidos ou nuclídeos
- Radionuclídeos
- Nuclídeo-pai
- Nuclídeo-filho
- Isótopos: mesmo nº atómico
- Isótonos: mesmo nº de neutrões
- Isóboros: mesmo nº de massa
- Isómeros: só variam na energia
- Nuclidos ou nuclídeos: composição e energia nuclear definida
- Radionuclídeos: nuclídeo instável ou radioativo
- Nuclídeo-pai: nuclídeo que se está degradar
- Nuclídeo-filho: nuclídeo que se está a formar
Tipos de reações nucleares
- reações espontâneas
- reações induzidas
- decaimento alfa
- decaimento beta -
- captura eletrónica
- decaimento beta +
- decaimento gama ou isométrico
- fissão nuclear
- fusão nuclear
- profução de radionuclídeos
Reações espontâneas
de núcleos instáveis
Reações induzidas
em núcleos estáveis ou instáveis
Decaimento alfa
- emissão de ___
- elementos ___
- perda de ___
- velocidade
- transforma-se em?
- Emissão de partículas/radiações alfa
- Elementos pesados
- Perda de um núcleo de hélio
- velocidade 0,1xe
- transforma-se no elemento 2 posições à esquerda na TP
Decaimento beta -
- emissão de ___
- elementos ___
- emissão de ___ obtido no ___
- velocidade
- transforma-se em?
- emissão de partículas/radiações beta -
- elementos leves ou pesados, com excesso de neutrões
- emissão de um eletrão obtido no núcleo com excesso de neutrões
- velocidade ex0,4 - ex0,9
- transforma-se no elemento imediatamente à direita na TP
Captura eletrónica
- elementos ___
- captação de ___
- transforma-se em?
- emissão de ___
- elementos leves ou pesados
- capatação de um eletrão da orbital de menor energia
- transforma-se no elemento imediatamente à esquerda na TP
- emissão de raios-X
Decaimento beta +
- emissão de ___
- elementos ___
- positrão
- transforma-se em?
- degradação de ___
- emissão de positrões com emissão de raios-X
- Elementos leves ou pesados
- antipartícula do eletrão, com carga oposta
- transforma-se no elemento imediatamente à esquerda na TP
- degradação dos positrões
Decaimento gama ou isométrico
- emissão de ___
- após decaimento alfa ou beta os nuclídeos obtêm-se ___
- Ao passarem para o estado fundamental emitem ___
- velocidade da passagem
- velocidade do relaxamento
- emissão de radiação gama
- após decaimento alfa ou beta os nuclídeos obtêm-se no estado excitado
- Ao passarem para o estado fundamental emitem radiação gama
- esta passagem é normalmente rápida
- Relaxamento é lento: obtém-se um intermediário a que se chama meta estável
Fusão nuclear
obtenção de núcleos mais pesados a partir de núcleos leves
Fissão nuclear
- núcleos ___
- velocidade em condições normais
- como aumentar a rapidez
- núcleos muito pesados
- lenta em condições normais
- rápida se promovida artificialmente por adição de neutrões
Produção de radionuclídeos
- fontes primárias e secundárias
- reatores nucleares e ciclotrão (fontes primárias)
- geradores (fonte secundária)
Amostras para reações nucleares induzidas
- grau de enriquecimento
- forma comum
- métodos de purificação
- monoisótopos ou enriquecido
- o grau de enriquecimento depende da abundância relativa
- forma comum: folha metálica
- óxidos carbonatos, nitratos em tubos de alumínio
- após irradiação o alvo deve ser absorvido num solvente apropriado
- métodos de purificação- precipitação, troca iónica, extração por solventes, destilação e cromatografia
Reator nuclear
- bombardeamento do material alvo com neutrões
- em geral, formam-se nuclídeos ricos em neutrões
- fissão nuclear (nf) ou captura de neutrões (ny)
Ciclotrão
- uma partícula é acelerada
- há aumento exponencial na sua energia
- um elemento é colocado na extremidade do ciclotrão e é irradiado pela partícula
- nuclídeos com deficiência de neutrões (emissores de positrões)
Geradores
- usado para produzir radionuclídeos com tempo de semi-vida curto
- nuclídeos-pai com tempo de semi-vida longo originam nuclídeos-filho com tempo de semi-vida curto
- as propriedades dos nuclídeos são diferentes e eles podem separados
Características da radiação
- desintegração radioativa
- taxa de formação do nuclídeo-filho
- atividade do nuclídeo-filho num decaimento
- tempo de semivida: tempo necessário para que a atividade se reduza a metade
- poder ionizante vs poder penetrante (inverso)
- detenção: câmaras de cintilação (câmara gama) e câmaras PET
- efeitos biológicos: radiações, ação, efeitos
Radiofármacos
- características importantes
- disponibilidade
- minimização dos riscos de exposição
- radiação deve ser adequada à função
- tempo de semi-vida
Iodo-131
- obtenção
- radiofármaco
- radiação
- diagnóstico
- terapêutica
-
obtenção:
1. A partir dos produtos de fissão do 235U
2. Bombardeamento de neutrões no telúrio - radiofármaco: NaI-131
-
radiação: beta, gama
131I -> 131Xe tempo de semi-vida: 8,1 dias - diagnóstico: função da tiróide e na localização de tumores
- ~terapêutica: tratamento poliativo do carcinoma da tiróide e do hipertiroidismo
Vantagens do tecnécio
- características da desintegração física: tempo suficiente para preparar o radiofármaco, executar a torina de imagem e minimizar as doses de radiação
- Emite apenas radiação gama
- Disponibilidade
- química diversificada
Radiofármacos PET
- Emissões de positrões
- radiações gama
- radionuclídeos de elementos comuns no organismo
