RADIOISÓTOPOS
Em
radioatividade é frequente o uso das palavras nuclídeo e radionuclídeo ou
radioisótopo. Um nuclídeo é um átomo com número de massa e número atômico bem
definido, com vida média suficientemente longa para ser definido como um
elemento químico.
O
radionuclídeo ou radioisótopo é um nuclídeo radioativo preparado
artificialmente em laboratório. Isso é feito bombardeando núcleos não
radioativos com partículas aceleradas nos chamados aceleradores de partículas e
também nos reatores nucleares. Os radionuclídeos emitem espontaneamente
radiação α, β e γ.
O
processo de bombardeamento de núcleos levou os físicos a grandes descobertas.
Em 1932, comprovou-se a existência do nêutron bombardeando berílio com
partículas α. 
Radioisótopos
de quase todos os elementos químicos já produzidos pelo processo de bombardear
núcleos com nêutrons ou com outras partículas. Esse método levou à obtenção dos
elementos transurânicos (Z>92), como o neptúnio (Np), com Z=93, e o Plutônio
(Pu), com Z=94.
MEIA
VIDA
Para
as substâncias radioativas, o tempo é um fator importante na diminuição da
radioatividade delas. O decaimento radioativo é caracterizado pelo intervalo de
tempo no qual metade dos núcleos atômicos existentes numa determinada amostra
se desintegra. Esse intervalo de tempo denomina-se meia-vida ( T1/2)
ou período de desintegração.
Por exemplo, a meia-vida do isótopo P ( com A= 218 e Z= 84) é aproximadamente 65s. Isso significa que, se em uma amostra desse isótopo existem N núcleos no instante t=0; após 65s restarão A/2, após mais 65s, A/4; após mais 65s A/8 e assim sucessivamente.
Por exemplo, a meia-vida do isótopo P ( com A= 218 e Z= 84) é aproximadamente 65s. Isso significa que, se em uma amostra desse isótopo existem N núcleos no instante t=0; após 65s restarão A/2, após mais 65s, A/4; após mais 65s A/8 e assim sucessivamente.
DATAÇÃO RADIOATIVA
Em 1998, o chamado “Sudário de Turim”, supostamente o santo sudário, foi analisado através da técnica do isótopo com número de massa 14 do carbono (carbono-14, radioativo). Os resultados mostraram que o linho utilizado na confecção do sudário cresceu entre os anos 1260 e 1390. Assim, ficou demonstrado que o Sudário de Turim não podia ser o santo sudário, tratando-se portanto de uma fraude.
A técnica de datação através da medida do decaimento radioativo do carbono-14 foi desenvolvida por Willard Frank Libby (1908-1980), em 1946, o que lhe valeu o Prêmio Nobel de Química de 1960. A maior parte do carbono presente na Terra é composta de uma mistura de dois isótopos estáveis: 98,9% de carbono-12 e 1,1% de carbono-13. Contudo, amostras naturais de carbono sempre contêm traços de um terceiro isótopo, o carbono-14, radioativo,o qual emite radiação β e possui um tempo de meia vida de 5.730 anos.
Libby desenvolveu a técnica de datação através do carbono-14 utilizando contadores Geiger muito sensíveis, que ele mesmo desenvolveu. Contudo, na versão moderna da técnica, utiliza-se um espectrômetro de massas como equipamento, no qual os átomos de carbono são convertidos em íons C, mediante bombardeio da amostra com átomos de césio.
Através da fotossíntese, as plantas absorvem o carbono-14 presente na atmosfera (CO2), convertendo-o em compostos orgânicos, incorporando-o assim a tecidos vivos. À medida que a planta cresce, mais aumenta a quantidade de carbono-14 por ela incorporada, até que se estabeleça um equilíbrio, com a quantidade de C-14 na planta tornando-se igual à presente na atmosfera. Contudo, uma vez que a planta tenha morrido, não ocorrerá mais a incorporação de carbono-14 aos seus tecidos e, assim, tendo-se em vista o decaimento radioativo do isótopo. Sua quantidade diminuirá progressivamente, até tornar-se praticamente nula. Ou seja, uma vez morto o organismo um cronômetro é disparado.
Através das plantas, o carbono-14 termina sendo incorporado pelos animais vegetarianos e, através destes, pelos carnívoros, terminando assim por ser assimilado por seres vivos de todos os níveis tróficos.
A técnica de datação através do carbono-14 tem, contudo, suas limitações. Uma delas é: objetos com “apenas” cem anos de idade não poderia ser convenientemente datado, pois a quantidade de radiação emitida terá diminuído muito pouco para ser detectada alguma diferença. Assim, a incerteza na medida efetuada será de ±100 anos. Além disso, objetos com mais de 40.000 anos, também não podem ser datados com grande segurança, uma vez que, após esse lapso de tempo, a radiação emitida terá sido reduzida a praticamente zero. Logo, a técnica aplica-se com boa margem de segurança para objetos que tenham entre 100 e 40.000 anos de idade. Uma alternativa seria a técnica da termoluminescência que se baseia em avaliar a luminescência provocada pelo aquecimento de sedimentos e objetos arqueológicos.
OS MANUSCRITOS DO MAR MORTO
Em 1947, um pastor chamado Mohamed Adh-Dhib perdeu uma cabra, que fugiu, subindo um conjunto de rochas. Após procurá-la sem êxito, Adh-Dhib sentou-se para descansar e acabou descobrindo uma caverna estreita de onde, no dia seguinte, com a ajuda de um amigo, retirou um conjunto de pergaminhos que viriam a ser conhecidos como os “Manuscritos do Mar Morto”. A coleção de manuscritos é realmente grande, tendo sido encontrados fragmentos de todos os livros da Bíblia Hebraica, com exceção única do livro de Ester. Feita a datação comprovando-se que os manuscritos do Mar Morto remontam ao tempo da vida e pregação de Cristo.
Jogo da datação
Referências:
Em 1998, o chamado “Sudário de Turim”, supostamente o santo sudário, foi analisado através da técnica do isótopo com número de massa 14 do carbono (carbono-14, radioativo). Os resultados mostraram que o linho utilizado na confecção do sudário cresceu entre os anos 1260 e 1390. Assim, ficou demonstrado que o Sudário de Turim não podia ser o santo sudário, tratando-se portanto de uma fraude.
A técnica de datação através da medida do decaimento radioativo do carbono-14 foi desenvolvida por Willard Frank Libby (1908-1980), em 1946, o que lhe valeu o Prêmio Nobel de Química de 1960. A maior parte do carbono presente na Terra é composta de uma mistura de dois isótopos estáveis: 98,9% de carbono-12 e 1,1% de carbono-13. Contudo, amostras naturais de carbono sempre contêm traços de um terceiro isótopo, o carbono-14, radioativo,o qual emite radiação β e possui um tempo de meia vida de 5.730 anos.
Libby desenvolveu a técnica de datação através do carbono-14 utilizando contadores Geiger muito sensíveis, que ele mesmo desenvolveu. Contudo, na versão moderna da técnica, utiliza-se um espectrômetro de massas como equipamento, no qual os átomos de carbono são convertidos em íons C, mediante bombardeio da amostra com átomos de césio.
Através da fotossíntese, as plantas absorvem o carbono-14 presente na atmosfera (CO2), convertendo-o em compostos orgânicos, incorporando-o assim a tecidos vivos. À medida que a planta cresce, mais aumenta a quantidade de carbono-14 por ela incorporada, até que se estabeleça um equilíbrio, com a quantidade de C-14 na planta tornando-se igual à presente na atmosfera. Contudo, uma vez que a planta tenha morrido, não ocorrerá mais a incorporação de carbono-14 aos seus tecidos e, assim, tendo-se em vista o decaimento radioativo do isótopo. Sua quantidade diminuirá progressivamente, até tornar-se praticamente nula. Ou seja, uma vez morto o organismo um cronômetro é disparado.
Através das plantas, o carbono-14 termina sendo incorporado pelos animais vegetarianos e, através destes, pelos carnívoros, terminando assim por ser assimilado por seres vivos de todos os níveis tróficos.
A técnica de datação através do carbono-14 tem, contudo, suas limitações. Uma delas é: objetos com “apenas” cem anos de idade não poderia ser convenientemente datado, pois a quantidade de radiação emitida terá diminuído muito pouco para ser detectada alguma diferença. Assim, a incerteza na medida efetuada será de ±100 anos. Além disso, objetos com mais de 40.000 anos, também não podem ser datados com grande segurança, uma vez que, após esse lapso de tempo, a radiação emitida terá sido reduzida a praticamente zero. Logo, a técnica aplica-se com boa margem de segurança para objetos que tenham entre 100 e 40.000 anos de idade. Uma alternativa seria a técnica da termoluminescência que se baseia em avaliar a luminescência provocada pelo aquecimento de sedimentos e objetos arqueológicos.
OS MANUSCRITOS DO MAR MORTO
Em 1947, um pastor chamado Mohamed Adh-Dhib perdeu uma cabra, que fugiu, subindo um conjunto de rochas. Após procurá-la sem êxito, Adh-Dhib sentou-se para descansar e acabou descobrindo uma caverna estreita de onde, no dia seguinte, com a ajuda de um amigo, retirou um conjunto de pergaminhos que viriam a ser conhecidos como os “Manuscritos do Mar Morto”. A coleção de manuscritos é realmente grande, tendo sido encontrados fragmentos de todos os livros da Bíblia Hebraica, com exceção única do livro de Ester. Feita a datação comprovando-se que os manuscritos do Mar Morto remontam ao tempo da vida e pregação de Cristo.
Jogo da datação
Referências:
BONJORNO. J.R et. al. Física: Mecânica, 1º ano-2. ed. São
Paulo: FTD, 2013.
FARIAS, Robson. Fernandes de. A química do tempo: Carbono-14. Química nova na escola, novembro, 2002.
FARIAS, Robson. Fernandes de. A química do tempo: Carbono-14. Química nova na escola, novembro, 2002.
PEZZO, Mariana. Datação por carbono-14. Univercência, dezembro, 2012.
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