Radiação!
Em física, radiação é a propagação da energia por meio de partículas ou ondas. Todos os corpos emitem radiação, basta estarem a uma determinada temperatura.
As radiações podem ser identificadas:
- Pelo elemento condutor de energia:
1) Radiação eletromagnética.
A radiação eletromagnética são ondas que se auto-propagam pelo espaço, algumas das quais são percebidas pelo olho humano como luz. A radiação eletromagnética compõe-se de um campo elétrico e um magnético, que oscilam perpendicularmente um ao outro e à direção da propagação de energia. A radiação eletromagnética é classificada de acordo com a frequência da onda, que em ordem crescente da duração da onda são: ondas de rádios, micro-ondas, radiação terahertz (Raios T), radiação infravermelha, luz visível, radiação ultravioleta, Raios-X e Radiação Gama.
2) Radiação corpuscular - partículas (prótons, nêutrons, etc.)
Radiação corpuscular é a radiação constituída de um feixe de partículas elementares ou de núcleos atômicos, tais como elétrons, prótons, nêutrons, mésons π (pi), dêuterons e partículas alfa.
Esse tipo de radiação é originada a partir da dissociação de núcleos instáveis, que bombardeiam seu redor com 2 tipos básicos de partículas radiotivas corpusculares:
alfa: constituída por 2 prótons e 2 nêutrons, é uma partícula grande e, portanto, com baixíssimo poder de penetração e baixa velocidade, 1/10 da velocidade da luz. Uma folha de papel grosso é suficiente para impedir seu avanço.
beta: constituída por 1 elétron, é uma partícula pequena com velocidade equivalente a 9/10 da velocidade da luz. Possui um poder moderado de penetração. Uma parede fina de concreto consegue impedir seu deslocamento.
Além disso, partículas radiotivas emitem raios gama, que são um tipo de emissão puramente energética. Possuem velocidade igual à da luz e altíssimo poder de penetração, tendo sua trajetória desfalcada apenas por paredes de concreto muito espessas ou placas de materiais resistentes à radiação, como o chumbo
Radiação Alfa consiste em um núcleo de hélio e é detida por uma folha de papel. Radiação Beta são elétrons, e é detida por uma folha de alumínio. Radiação Gama são ondas eletromagnéticas e é parcialmente absorvida ao penetrar em um material denso.
3) Radiação gravitacional.
Onda gravitacional é a onda que transmite energia por meio de deformações no espaço-tempo, ou seja, por meio do campo gravitacional. A teoria geral da relatividade prediz que massas aceleradas podem causar este fenômeno, que se propaga com a velocidade da luz. Até 2005 nenhuma radiação gravitacional foi satisfatóriamente observada. Bons candidatos para geradores destas ondas são corpos com grande massa acelerados: por exemplo, um sistema binário. O pacote de onda da gravidade seria o gráviton, também não observado.
Existem diversos experimentos ao redor do mundo que buscam evidências de ondas gravitacionais. Eles se baseiam em tentar detectar alterações da energia interna de corpos massivos a baixíssimas temperaturas confinados em sistemas amortecidos em laboratório. Essas alterações da energia interna seriam supostamente causadas por ondas gravitacionais oriundas de megaeventos no espaço, como o choque de estrelas.
4) Radiação termica.
Irradiação térmica ou radiação térmica é a radiação eletromagnética emitida por um corpo em equilíbrio térmico causada pela temperatura do mesmo. A irradiação térmica é uma forma de transmissão de calor. Ou seja, um segundo corpo pode absorver as ondas caloríficas que se propagam pelo espaço em forma de energia eletromagnética aumentando assim sua temperatura, pois os dois corpos têm entre si um intercâmbio de energia.
Como as ondas eletromagnéticas também podem se propagar no vácuo, a transferência de calor de um corpo a outro ocorre mesmo se não existir meio material entre os dois, ao contrário da condução térmica e da convecção. A maior parte da irradiação ocorre ao redor de um comprimento de onda específico, chamado de comprimento de onda principal de irradiação, que depende da temperatura do corpo. Quanto maior a temperatura, maior é a frequência da radiação e menor é o comprimento de onda. Em outras palavras, objetos com temperaturas altas produzem uma luz mais "azul", enquanto objetos com temperaturas não tão altas podem produzir uma luz mais "vermelha". É ainda possível, que o corpo emita um comprimento de onda que não possa ser visto pelo olho humano quando a temperatura é relativamente baixa.
Entretanto, não são todos os meios materiais que permitem a propagação das ondas de calor através deles. Desta forma, podemos classificar os meios materiais em:
- Diamétricos: são os meios que permitem a propagação das ondas de calor através deles (são os meios tranparentes às ondas de calor).
Exemplo: ar atmosférico.
-Atérmicos: são os meios que não permitem a propagação das ondas de calor através deles (são os meios opacos às ondas de calor).
Exemplo: parede de tijolo.
Como exemplo de radiação, podemos citar a energia solar que recebemos diariamente, a energia emitida por uma lareira que nos aquece no inverno, a energia emitida por uma lâmpada de filamento, cujo efeito sentimos eficazmente quando dela nos aproximamos, e outros.
- Pela fonte de radiação:
1) Radiação solar - causada pelo Sol.
Radiação solar é a designação dada à energia radiante emitida pelo Sol, em particular aquela que é transmitida sob a forma de radiação electromagnética. Cerca de metade desta energia é emitida como luz visível na parte de frequência mais alta do espectro electromagnético e o restante na do infravermelho próximo e como radiação ultravioleta. A radiação solar fornece anualmente para a atmosfera terrestre 1,5 x 1018 kWh de energia, a qual, para além de suportar a vasta maioria das cadeias tróficas, sendo assim o verdadeiro sustentáculo da vida na Terra, é a principal responsável pela dinâmica da atmosfera terrestre e pelas características climáticas do planeta.
2) Radiação de Cerenkov - causada por partículas com a velocidade superior a da luz no meio.
Quando uma partícula carregada eletricamente atravessa um meio isolante a uma velocidade superior à da luz neste meio, ela emite radiação eletromagnética que pode ser na faixa visível. A esta radiação dá-se o nome de radiação de Tcherenkov (ou efeito Tchrenkov). A luminosidade azul, característica de reatores nucleares, deve-se à radiação de Tcherenkov. O nome é em homenagem ao cientista soviético Pavel Alekseyevich Cherenkov, vencedor do Prêmio Nobel de Física de 1958, que primeiro caracterizou rigorosamente o efeito.
Ocorre uma onda de choque semelhante à produzida por um avião supersônico ao quebrar a barreira do som. Esta onda de choque óptica leva a emissão de radiação eletromagnética. São isolantes os meios nos quais esta radiação pode aparecer. Este tipo de efeito é usado para a detecção de partículas com altas energias.
Intuitivamente, a intensidade total da radiação de Cherenkov é proporcional a velocidade da carga excitada e o número de tais partículas. Ao contrário da fluorescência ou emissão espectral que possuem picos espectrais característicos, a radiação Tcherenkov é contínua. A intensidade relativa de uma freqüência é proporcional a freqüência. Isto é, altas freqüências são mais intensas na radiação Tcherenkov. Por isso a parte visível da radiação de Tcherenkov é obs3) Radioatividade - núcleos instáveis.
é um fenômeno natural ou artificial, pelo qual algumas substâncias ou elementos químicos, chamados radioativos, são capazes de emitir radiações, as quais têm a propriedade de impressionar placas fotográficas, ionizar gases, produzir fluorescência, atravessar corpos opacos à luz ordinária, etc. As radiações emitidas pelas substâncias radioativas são principalmente partículas alfa, partículas beta e raios gama. A radioatividade é uma forma de energia nuclear, usada em medicina (radioterapia), e consiste no fato de alguns átomos como os do urâniA radioatividade pode ser:ervada como um azul brilhante. Na verdade, a maioria da radiação Tcherenkov está no espectro ultravioleta - isto é, apenas com partículas carregadas suficientemente aceleradas que a radiação se torna visível; o pico de sensibilidade dos olhos humanos dá-se no verde, e é muito baixa a porção violeta do espectro.
O efeito Tcherenkov é de grande utilidade nos detectores de partículas onde a radiação citada é utilizada como traçador. Particularmente, nos detectores de neutrinos de água pesada como o Super-Kamiokande.
3) Radioatividade - núcleos instáveis.
É um fenômeno natural ou artificial, pelo qual algumas substâncias ou elementos químicos, chamados radioativos, são capazes de emitir radiações, as quais têm a propriedade de impressionar placas fotográficas, ionizar gases, produzir fluorescência, atravessar corpos opacos à luz ordinária, etc. As radiações emitidas pelas substâncias radioativas são principalmente partículas alfa, partículas beta e raios gama. A radioatividade é uma forma de energia nuclear, usada em medicina (radioterapia), e consiste no fato de alguns átomos como os do urânia.
A radioatividade pode ser:
- Radioatividade natural ou espontânea: É a que se manifesta nos elementos radioativos e nos isótopos que se encontram na natureza e poluem o meio ambiente.
- Radioatividade artificial ou induzida: É aquela que é provocada por transformações nucleares artificiais.
Radioatividade artificial.
Produz-se a radioatividade induzida quando se bombardeiam certos núcleos com partículas apropriadas. Se a energia destas partículas tem um valor adequado, elas penetram no núcleo bombardeado formando um novo núcleo que, no caso de ser instável, se desintegra posteriormente. Foi descoberta pelo casal “Joliot-Curie” (Frédéric Joliot e Irène Joliot-Curie), bombardeando núcleos de boro e alumínio com partículas alfa. Observaram que as substâncias bombardeadas emitiam radiações após retirar o corpo radioativo emissor das partículas alfa. O estudo da radioatividade permitiu um maior conhecimento da estrutura dos núcleos atômicos e das partículas subatômicas. Abriu-se a possibilidade da transmutação dos elementos, ou seja, a transformação de elementos em elementos diferentes. Inclusive o sonho dos alquimistas de transformar outros elementos em ouro se tornou realidade, mesmo que o processo economicamente não seja rentável.
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