Uma história a não esquecer...

A radioactividade natural, como o próprio nome indica, é algo que é fruto da natureza e ao Homem não cabe qualquer responsabilidade sobre a sua existência. Sabemos no entanto, que as propriedades radioactivas dos materiais são utilizadas como meio de obtenção de energia, através das centrais nucleares, assim como meio de armamento, como é o armamento nuclear. Face a estas vertentes da radioactividade achámos importante fazer referência a episódios da história da humanidade que mostram um lado bastante negro da manipulação das propriedades radioactivas dos materiais por parte do Homem, e que não podem ser esquecidos.

Os bombardeamentos de Hiroshima e Nagasaki

Os bombardeamentos de Hiroshima e Nagasaki foram ataques nucleares ocorridos no final da Segunda Guerra Mundial contra o Império Japonês realizados pela Força Aérea dos Estados Unidos da América. Ao nível da história da humanidade estes são até agora os únicos ataques onde se utilizaram armas nucleares. As estimativas do número total de mortos variam entre 140 mil em Hiroshima e 80 mil em Nagasaki, sendo algumas estimativas consideravelmente mais elevadas quando são contabilizadas as mortes posteriores devido à exposição à radiação.

O envenenamento por radiação e/ou necrose causaram doenças e mortes após o bombardeamento em cerca de 1% dos que sobreviveram à explosão inicial. Até ao final de 1945, mais alguns milhares de pessoas morreram devido a envenenamento por radiação, aumentando o número de mortos para cerca de 90 000. Desde então, cerca de mais 10 000 pessoas morreram devido a causas relacionadas com radiação.

Envenenamento radioactivo ou envenenamento por radiação é um tipo de dano causado nos organismos vivos expostos excessivamente a radiação iónica. O termo é geralmente usado para fazer referência a graves problemas causados por uma grande dose de radiação num curto período de tempo, muito embora isto também possa ocorrer com uma exposição prolongada. Pode igualmente ocorrer uma acumulação de partículas radioactivas no corpo humano, expondo assim os órgãos internos aos isótopos em decadência radioactiva.

 

 

 

 

O caso de Chernobyl

Em Abril de 1986 ocorreu em Chernobyl, na Ucrânia (país integrante da antiga União Soviética), o que é considerado por muitos como o pior acidente nuclear de todos os tempos. A antiga União Soviética, Europa Oriental, Escandinávia e Reino Unido foram afectadas por este acidente nuclear, sendo que na Ucrânia, Bielorrússia e Rússia registou-se a evacuação de cerca de 200 mil pessoas, face à elevada contaminação registada.

O acidente ocorrido nesta central nuclear fez com que aumentassem as preocupações sobre a segurança da indústria nuclear soviética, diminuindo assim sua expansão por muitos anos, e forçando o governo soviético a ser menos secreto. Os agora separados países Rússia, Ucrânia e Bielorrússia têm suportado um contínuo e substancial custo de descontaminação e cuidados de saúde devidos ao acidente de Chernobil. É difícil dizer com precisão o número de mortos causados por esta catástrofe, mas sabe-se que hoje em dia muitas pessoas são afectadas por doenças que estão relacionadas com a contaminação proveniente deste acidente nuclear.

A central nuclear de Chernobyl está desactivada desde de Dezembro de 2000.

Visita à Faculdade de Ciências e Tecnologia da UC

No passado sábado, dia 14 de Novembro, no âmbito do nosso projecto da Radioactividade Natural dirigimo-nos à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra, concretamente ao Departamento Ciências da Terra, local onde ocorreu um encontro entre várias escolas do país que, de certa forma, trabalharam ou estão a trabalhar este tema da radioactividade.

Saímos de S. Pedro do Sul pelas 8 horas da manhã, na companhia do nosso professor de Área de Projecto, chegando a Coimbra por volta das 9 horas.

Na parte da manhã iniciaram-se as apresentações relativas às concentrações do gás radão tratadas por cada escola, que se referiam não só aos valores medidos nas escolas mas também valores obtidos em algumas zonas públicas. Com a nossa apresentação, que estava incluída no grupo das apresentações a efectuar durante a manhã, expusemos através de um PowerPoint os valores de concentrações de gás radão obtidos por um grupo de alunos de Física do ano lectivo anterior. Foram feitas também algumas considerações acerca da localização da nossa escola quanto ao substrato geológico, e também sobre as condições de algumas das salas de aula em que foram efectuadas as medições do gás radão. A "pequena" apresentação que realizámos foi auxiliada pelo nosso professor da disciplina, e no final da mesma alguns comentários e sugestões foram feitas por parte de alguns dos elementos presentes no auditório. Das sugestões feitas destacam-se um melhor conhecimento sobre o funcionamento do contador Geiger, a procura de diferenças entre o contador Geiger e os outros detectores de radão e também a melhoria do conhecimento sobre o tipo de radiações existentes.

As apresentações prosseguiram ao longo da manhã, seguindo sempre o mesmo modelo: apresentação dos valores medidos e comentários por parte do auditório. Esta dinâmica permitiu que se estabelecesse um debate interessante pois, como já era esperado pelas diferentes localizações geográficas de cada escola, a variedade de resultados era grande, e muitos dos valores apresentados não eram concordantes com a situação em que escolas se encontravam.

Terminadas as apresentações previamente destinadas a serem efectuadas da parte da manhã, seguiu-se uma visita guiada ao Laboratório da Radioactividade Natural da Universidade de Coimbra. Para facilitar a interacção entre os alunos e o guia, os participantes foram divididos em dois grupos, sendo que o nosso grupo foi incluído no segundo grupo. Durante a visita ao laboratório foi possível observarmos vários equipamentos utilizados na medição de radioactividade das rochas assim como o modo como estes funcionam. Para além de percebermos melhor como determinados aparelhos são utilizados em campo para detectar rochas com propriedades radioactivas, podemos também perceber de que modo funcionam os detectores CR-39 utilizados nas escolas. Esta visita foi bastante interessante pois possibilitou-nos ter uma visão mais alargada sobre funcionamento de um laboratório deste tipo e das técnicas usadas no estudo da radioactividade.

Depois da visita ao laboratório seguiu-se o almoço para todos os participantes, que decorreu com toda a normalidade numa das cantinas da Universidade.

Terminado o almoço prosseguiram as apresentações das restantes escolas presentes no encontro com uma discussão mais alargada sobre as consequências de valores elevados de concentração de radão em zonas públicas, muito a propósito do caso de um infantário em Oliveira do Hospital.

O encontro foi finalizado com os comentários do Dr. Alcides Pereira, e com a apresentação das actividades do projecto do LIP na voz do Dr. Luís Peralta, nas quais o nosso grupo de Área de Projecto irá a participar.

O regresso aconteceu já ao final da tarde, sendo que chegámos a São Pedro do Sul por volta das 18 horas.

Radioactividade: vantagens vs desvantagens

A radioactividade não tem apenas desvantagens podendo ser utilizada nas mais diversas áreas como na agricultura, medicina, na área industrial, alimentícia, entre outros. Usada de forma correcta e controlada, a radioactividade pode trazer inúmeros benefícios para o Homem.

Hoje em dia a radioactividade é utilizada de três formas básicas: o uso da energia do núcleo do átomo, o uso das radiações que atravessam a matéria e o uso da capacidade na radioterapia ou esterilização de material médico.

A medicina é a área que mais utiliza a radiação, por exemplo, a área de radioterapia utiliza a radioactividade principalmente no controlo do cancro pois o seu principal objectivo é a agressão de tecidos, no caso os tumores.

Na indústria alimentícia utiliza-se radiação de alta energia, permitindo maior durabilidade a frutas, verduras e outros alimentos e evitando o brotamento de ramificações.

Na área industrial utiliza-se radiação para radiografar peças mecânicas e assim diagnosticar defeitos ou peças quebradas. A radiação é utilizada também na esterilização de materiais.

Dependendo da quantidade de radiação a qual o ser humano é exposto, ela pode causar grandes prejuízos, até irreversíveis e fatais. Em pequenas doses ela é inofensiva para a vida humana, porém, se a dose for excessiva pode provocar lesões no sistema nervoso, no aparelho gastrointestinal, na medula óssea, entre outros. A radiação ataca as células do corpo individualmente, fazendo com que os átomos que compõem as células sofram alterações na sua estrutura. As ligações químicas podem ser alteradas, afectando o funcionamento das células.

A propósito de São Pedro do Sul...

A propósito de São Pedro do Sul esta notícia pareceu-nos bastante interessante...

Portugueses identificam micróbio hiper-resistente a radiações e a desidratação
Uma equipa de investigadores da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC), do Centro de Neurociências e Biologia Celular (CNC) e do Instituto Pasteur (Miroslav Radman) está a eestudar a substância responsável pela máxima protecção contra a desidratação e radiações (ultravioleta e gama) apresentada pelo micróbio Rubrobacter radiotolerans - RSPS4 declarado já pela comunidade científica como o micróbio mais resistente do mundo a radiações.

Descoberto, por cientistas de Coimbra, na zona termal de São Pedro do Sul, distrito de Viseu, este micróbio capaz de resistir aos mais elevados níveis de radiação e desidratação prolongada, teve o seu genoma sequenciado no BIOCANT, em 2007.

Os estudos que conduziram à descoberta desta bactéria, começaram em 1996, quando um cientista inglês solicitou ao Laboratório de Microbiologia da FCTUC, coordenado pelo Professor Milton Costa, que identificasse um estranho micróbio encontrado num riacho poluído, nas proximidades de uma fábrica de carpetes, em Inglaterra.

Surpresos com as invulgares características reveladas, os cientistas portugueses decidiram pesquisar novas bactérias com as mesmas características e, assim, chegaram ao Rubrobacter radiotolerans - RSPS–4, que exposto, de forma continuada, a brutais doses de radiações revelou uma capacidade de resistência “milhares de vezes superior à de um humano”, afirma o coordenador do estudo, Milton Costa. Para se perceber melhor o nível de resistência desta bactéria, o investigador da FCTUC explica que “ enquanto os humanos expostos a 500 Rads “corpo inteiro” (doses de radiações absorvidas) não sobrevivem, a 80.000 Rads todas as células deste micróbio continuam vivas”.

Esta extraordinária tolerância pode ser determinante para o desenvolvimento de novas abordagens para o tratamento de várias doenças, como o cancro, e na prevenção do envelhecimento. Os investigadores Milton Costa e Nuno Empadinhas revelam que “se o estudo confirmar que os sistemas antioxidantes e anti-radiações encontrados neste micróbio são os responsáveis pela protecção das proteínas e ADN da bactéria, poderemos pensar no desenvolvimento de novas moléculas para serem co-administradas no tratamento de diversas doenças, nomeadamente do foro oncológico”. Ao nível do envelhecimento, será possível “desenvolver novas fórmulas antioxidantes para protecção contra a acção nefasta dos radicais livres”. Foi, de resto, o elevado potencial para a Biomedicina que levou o Instituto Pasteur a associar-se à investigação.

Baptizado já, por vários cientistas, como o portador do “elixir da juventude”, o Rubrobacter radiotolerans desenvolve-se em ambientes tão diversos como o deserto, salas de cirurgia e zonas termais.

Glossário - Algumas ideias a reter

• Radioactividade

       A radioactividade não é mais do que a energia que os núcleos dos átomos libertam ao desintegrarem-se para obter configurações energéticas mais estáveis.

• Radão

     O radão é um gás radioactivo que não tem cor, cheiro ou sabor. Logo, só se dá por ele através de uma medição.

• Átomo

     O átomo é a partícula mais pequena de um elemento que exibe todas as características típicas do comportamento químico desse elemento.

• Tório

     O tório (homenagem ao deus escandinavo da guerra Tor) é um elemento químico de símbolo Th e de número atómico igual a 90 (90 protões e 90 electrões), com massa atómica aproximada de 232,0 u. À temperatura ambiente, o tório encontra-se no estado sólido.

• Urânio

     O urânio (homenagem ao planeta Urano) é um elemento químico de símbolo U e de massa atómica igual a 238 u apresenta número atómico 92 (92 protões e 146 neutrões). À temperatura ambiente, o urânio encontra-se no estado sólido. É um elemento metálico radioactivo .

• Isótopos

     Isótopos são átomos de um elemento químico cujos núcleos têm o mesmo número atómico, ou seja, os isótopos de um certo elemento contêm o mesmo número de protões designado por "Z", mas que contém diferentes números de massas atómicas, designadas por "A".

• Semi-vida

     Semi-vida ou período de semidesintegração de um radioisótopo é o tempo necessário para desintegrar a metade da massa deste isótopo, que pode ocorrer em segundos ou em bilhões de anos, dependendo do grau de instabilidade do radioisótopo.

• Granito

    O granito é uma rocha ígnea de grão fino, médio ou grosseiro, composta essencialmente por quartzo e feldspatos, tendo como minerais característicos frequentes moscovite, biotite e/ou anfíbolas.

• Gás

    O gás é um dos estados da matéria, não tem forma e volume definidos, e consiste em uma colecção de partículas (moléculas, átomos, íons, elétrons, etc.) cujos movimentos são aproximadamente aleatórios.

• Radiação

     A radiação é a propagação da energia por meio de partículas ou ondas. Todos os corpos emitem radiação, basta estarem a uma determinada temperatura.

Descoberta da radioactividade - pequena abordagem histórica

Quando se fala em termos históricos na área científica, como por exemplo a descoberta da radioactividade, torna-se importante lembrar que há muito que fica por dizer... O que isto significa é que não basta falar em algumas experiências de alguns cientistas que fica tudo dito ou explicado, no fundo a maior parte das descobertas resultam da evolução do conhecimento ao longo dos tempos, que é fruto do trabalho de muitos cientistas que nem sempre são reconhecidos pelo seu contributo. Nesta pequena abordagem à história da descoberta da radioactiviade serão referidos alguns cientistas, mas é importante não esquecer que muitos outros contribuiram para o sucesso obtido por esses nomes mais reconhecidos.

A descoberta dos raios X

Podemos dizer que tudo começou quando em 1895 o físico alemão Wilhelm Konrad Roentgen (1845-1923) descobriu uma nova espécie de radiação produzida pela descarga eléctrica ocorrida numa ampola de vidro contendo um gás rarefeito.  Roentgen chamou esta radiação de raios X por não saber a sua origem. Desta e de outras experiências concluiu que os raios X, assim como a luz visível, tinham a propriedade de "sensibilizar" papel fotográfico. Para além disso percebeu também que estes raios desconhecidos conseguiam penetrar e atravessar objectos opacos (importante para o desenvolvimento da radiografia).

Os raios X são ondas eletromagnéticas de pequeno comprimento de onda, bastante energéticas, penetrantes e ionizantes.

Descoberta da radioactividade

A descoberta dos raios X tinham revolucionado o mundo científico... Curioso com o aparecimento de fluorescência no vidro da ampola da experiência de Roentgen, o cientista francês Antoine Henri Becquerel (1852-1908) começou também a desenvolver mais estudos nesta área. Por saber que certos compostos de urânio brilhavam no escuro, com luz visível, quando expostos à luz ultravioleta, começou a pesquisar se estes compostos também emitiam raios X quando expostos à acção da radioação UV. Assim sendo, Becquerel cobriu papel fotográfico com um papel preto e, por cima deste, colocou uma pequena quantidade de sulfato duplo de uranilo e potássio, uma substância fluorescente. Expôs tudo isto ao sol por várias horas e, ao revelar o papel fotográfico, concluiu que a substância sobre o papel preto tinha emitido raios, que, à semelhança dos raios X, atravessaram o papel preto. Becquerel repetiu esta experiência várias vezes  e acabou por perceber que os resultados obtidos não eram resultado da incidência da luz solar sobre o composto de urânio - fez a experiência no escuro total e mesmo assim obteve os mesmos resultados da experiência inicial.

Becquerel verificou que qualquer composto de urânio, incluindo aqueles que não eram fluorescentes, "sensibilizava" o papel fotográfico, do mesmo modo que as substâncias fluorescentes. Mesmo sem ter nenhuma relação com a fluorescência, estava assim quase descoberta a radioactividade.

Estas novas descobertas fizeram com que aumentasse o entusiasmo dos cientistas da época. O facto do urânio emitir continuamente radiação penetrante, semelhante aos raios X, sem auxílio de luz ou de calor, levou a que vários cientistas pesquisassem instensamente tudo o que estivesse de certo modo relaccionado com a "radioactividade".  Destacam-se a polaca Marie Sklodowska Curie (1867-1934) e o seu marido Pierre Curie (1859-1906). O casal Curie começou a trabalhar com amostras que continham o elemento urânio. Medindo as radiações emitidas em cada amostra, verificaram que, quanto maior era o teor de urânio na amostra, mais radioactiva esta se apresentava. Ao analisarem vários tipos de minério de urânio, Pierre e Marie aperceberam-se que haviam impurezas muito mais radioactivas que o urânio puro. Em 1898 isolaram um novo elemento radioactivo, cerca de 400 vezes mais radioactivo que o urânio, dando lhe o nome de polónio (nome relaccionado com o país de origem de Marie, a Polónia). Os trabalhos de investigação do casal continuaram e deu-se mais uma nova descoberta - o rádio, um elemento ainda mais radioactivo que o polónio.

Em 1901 Wilhelm Conrad Röntgen é destinguido com o Prémio Nobel da Física. Dois anos depois, em 1903, Marie e Pierre Curie e Henri Becquerel são galardoados como o mesmo prémio.

Planificação do ano - Objectivos

Numa das primeiras aulas de AP cada grupo teve que apresentar à turma o seu projecto, e o que o nosso grupo apresentou foi uma abordagem mais teórica ao tema e depois a planificação anual. Para cada período estabelecemos os seguintes objectivos:

1º Período

      - Apresentação do projecto na FCTUC

      - Sensibilização da população local para o problema da radioactividade natural

      - Início do estudo da radioactividade: instalação dos detectores
     - Criação de uma página web ou blog sobre o trabalho em desenvolvimento e também como meio de informação sobre a temática radioactividade

2º Período

      - Actualização contínua da página web ou blog

      - Recolha dos detectores e envio dos mesmos para a FCTUC

      - Análise e tratamento dos resultados do estudo feito pela FCTUC

      - Preparação da divulgação do estudo

3º Período

      - Actualização contínua da página web

      - Divulgação do estudo

      - Apresentação de medidas que possam ajudar a minimizar a exposição à radioactividade natural

      - Exposição do trabalho realizado ao longo do ano, durante a feira vocacional

      - Realização de uma palestra sobre a importância do estudo da radioactividade nos dias de hoje

Alguns aspectos introdutórios...

Radioactividade

A radioactividade ou decaimento radioactivo é a desintegração espontânea de um núcleo instável de um átomo, com emissão de partículas alfa, de partículas beta, de radiações electromagnéticas de alta frequência gama, entre outras, até se tornar estável.

Período de decaímento

Vulgarmente chamado de semivida, o período de decaimento é o intervalo de tempo necessário para que numa dada amostra, o número de partículas de espécie radioactiva se reduza a metade. O decaimento de um determinado isótopo radioactivo, isótopo-pai, provoca o aparecimento de um ou mais isótopos, isótopos-filhos.

As radiações podem ter origens naturais ou antropogénicas. Daremos especial atenção a uma das principais fontes naturais de radiação, o gás radão (rádon).

 

 

O radão (222Rn) é um produto do decaimento do urânio (238U ), que se difunde nos ambientes naturais através dos materiais de construção, dos solos e da água, podendo continuar o seu processo de fissão emitindo partículas alfa, beta e gama.

Como o radão é um gás radioactivo que não tem cor, cheiro ou sabor, torna-se imperceptível a sua presença e o risco a ele associado.

 
Alguns estudos feitos a nível nacional, permitiram observar que as maiores concentrações de gás radão encontram-se nos distritos cujo substrato geológico é maioritariamente constituído por granitos, como é o caso de Viseu, Vila Real e Guarda. A par de outros factores, estes resultados podem explicar-se pelo facto do o granito ser, entre a grande variedade de rochas, aquela que normalmente incorpora os mais elevados teores de urânio.

Na atmosfera o radão dispersa-se, no entanto em ambientes fechados este gás tende a concentrar-se e pode atingir níveis de concentração preocupantes, sobretudo no Inverno, período do ano em que os edifícios são menos ventilados. Torna-se pois importante efectuar medições regulares das concentrações de radão nos mais variados edifícios, atendendo que pode trazer para o Homem uma série de consequências nefastas (problemas a nível pulmonar, por exemplo).

Quem somos e porquê este blog

Somos um grupo de Área de Projecto da turma 12ºA da Escola Secundária de São Pedro do Sul, que decidiu tratar o tema Radioactividade Natural, estudando em particular a nossa região. Ao longo deste ano, de uma forma resumida, iremos debruçarmo-nos sobre a temática Radioactividade Natural, e em parceria com o Departamento de Ciência da Terra da Faculdade de Ciências e Tecnologias da Universidade de Coimbra estudaremos a incidência/concentração do radão em São Pedro do Sul.

Um dos objectivos do nosso grupo era a criação de um blog a partir do qual poderíamos expor o trabalho desenvolvido ao longo do ano e também alertar a comunidade em geral para a problemática da radioactividade.