Benefícios da Radiação:
Quando falamos em energia nuclear, a primeira coisa que vem à nossa mente é algo como bombas atômicas ou armas nucleares. Muitas pessoas fazem a associação da radioatividade com apenas coisas negativas, mas a energia nuclear ou radioatividade é mais do que isso. Porém infelizmente são pouco divulgados os grandes benefícios da energia nuclear. A medicina, a indústria, particularmente a farmacêutica, e a agricultura são as áreas mais beneficiadas.

1) Na indústria - para detectar trincas, falhas ou corrosões. Atua no controle do desgaste de materiais, na conservação de alimentos, etc. A Indústria Farmacêutica utiliza fontes radioativas de grande porte para esterilizar seringas, luvas cirúrgicas, gaze e material farmacêutico descartável, em geral. Seria praticamente impossível esterilizar, pelos métodos convencionais tais materiais, que se deformariam ou se danificariam de tal forma que não poderiam ser mais utilizados.

2) Na Química - em traçadores para reações químicas, ciência espacial, geologia, etc.

3) Na Medicina - No diagnóstico de doenças, com traçadores (tireóide, tumores cerebrais). Outro uso é nos radio fármacos usados como contraste para algumas técnicas de detecção de câncer, por exemplo.

* Radiografia
O físico alemão Wilhelm C. Roentgen, no ano de 1895, descobriu uma nova forma de energia capaz de sensibilizar filmes fotográficos protegidos da ação da luz. Essa tecnologia foi denominada Raios-X, e rapidamente transformou-se em uma ferramenta muito eficaz no ramo na medicina.

O nome usual para essa tecnologia é radiografia. Quando uma pessoa é submetida à radiografia, é colocada entre o ponto de emissão da radiação e uma chapa fotográfica, ocorrendo uma exposição muito rápida à radiação. A radiografia tem aplicações importantes na medicina, na indústria da construção mecânica e no estudo físico de metais e das ligas metálicas.

*Radioterapia
A radioterapia é um método capaz de destruir células tumorais, empregando feixe de radiações ionizantes, tem capacidade de destruir células, por isso representa hoje uma importante arma no combate ao câncer. A radioterapia pode ser empregada com o objetivo de eliminar totalmente o câncer, visando à cura do paciente, ou para diminuir os sintomas da doença, evitando as possíveis complicações decorrentes da presença e crescimento do tumor.

Para alcançar esses objetivos, a radioterapia pode ser combinada à cirurgia e à quimioterapia, ou mesmo empregada como recurso isolado. Ela funciona do seguinte modo: uma dose pré-calculada de radiação é aplicada em um determinado tempo, a um volume de tecido que engloba o tumor. Essa técnica busca erradicar todas as células tumorais, com o menor dano possível às células normais circunvizinhas. A morte celular pode ocorrer então por variados mecanismos, desde a inativação de sistemas vitais para a célula até sua incapacidade de reprodução.

4) Na Agricultura - irradiação para a conservação de produtos agrícolas, como batata, cebola, alho e feijão. Batatas irradiadas podem ser armazenadas por mais de um ano sem murcharem ou brotarem. A técnica do uso de traçadores radioativos também possibilita o estudo do comportamento de insetos, como abelhas e formigas.

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.

Leis de Soddy e Fajans.
As leis da desintegração radioactiva, descritas por Soddy e Fajans, são:
- Quando um átomo radioactivo emite uma partícula alfa, o número de massa do átomo resultante diminui em 4 unidades e o número atômico em 2 unidades.
- Quando o átomo radioactivo emite uma partícula beta, o número de massa do átomo resultante não varia e o seu número atômico aumenta em 1 unidade.
- Quando um núcleo "excitado" emite uma radiação gama não ocorre variação no seu número de massa e número atômico, porém ocorre uma perda de uma quantidade de energia "hν".
As duas primeiras leis indicam-nos que, quando um átomo emite uma radiação alfa ou beta, transforma-se em outro átomo de elemento químico diferente. Este novo elemento pode ser radioactivo, transformando-se noutro, e assim sucessivamente, dando lugar às chamadas "séries radioactivas".
Desse modo, a emissão de partículas alfa e beta pelos átomos instáveis muda seu número atómico, transformando-os em outros elementos. O processo de desintegração nuclear só termina com a formação de átomos estáveis. O urânio-238, por exemplo, vai sofrendo decaimento até formar o elemento chumbo-206.

Leis da Radioatividade.
1ª Lei- quando um átomo emite uma partícula alfa, seu numero atômico diminui de duas unidades e sua massa atômica de quatro unidades.
2ª Lei- quando um átomo emite uma partícula beta, seu número atômico aumenta de uma unidade. As radiações gama não alteram o número atômico nem o número de massa do átomo. Quando um átomo emite uma partícula radioativa dizemos que ele sofreu uma desintegração

- Pelos seus efeitos:
1) Radiação ionizante - capaz de ionizar moléculas.
Radiação ionizante é a radiação que possui energia suficiente para ionizar átomos e moléculas.
Pode danificar nossas células e afetar o material genético (DNA), causando doenças graves (por exemplo: câncer), levando até a morte. A radiação eletromagnética ultravioleta (excluindo a faixa inicial da radiação ultravioleta) ou mais energética é ionizante. Partículas como os elétrons e os prótons que possuam altas energias também são ionizantes. São exemplos de radiação ionizante as partículas alfa, partículas beta (elétrons e protons), os raios gama, raios-x e neutrons.

2) Radiação não ionizante - incapaz de ionizar moléculas.
As radiações de freqüência igual ou menor que a da luz (abaixo, portanto, de ~8x1014Hz (luz violeta)) são chamadas de radiações não ionizantes. Geralmente a faixa de freqüência mais baixa do UV (UV-A ou UV próximo) também é considerada não ionizante ainda que ela e até mesmo a luz pode ionizar alguns átomos.
Elas não alteram o átomo mas ainda assim, algumas, podem causar problemas de saúde. Está demonstrado, por exemplo, que as microondas podem causar, além de queimaduras, danos ao sistema reprodutor. Existem também estudos sobre danos causados pelas radiações dos monitores de computador CRT (Cathode Ray Tube, Tubo de Raios Catódicos) por radiações emitidas além da radiação X, celulares, radiofreqüências, e até da rede de distribuição de 60Hz.




(Uso da radiação na medicina)
Radiações podem ser usadas para pesquisa, diagnóstico e tratamento na medicina estando todos esses usos sujeitos às regulações governamentais. Nos EUA, esses usos constituem a principal fonte de exposição humana a radiação (US-EPA 2007). Na pesquisa, normalmente usam-se pequenas doses de radiação, na busca de novas formas de diagnosticar e tratar doenças (Health Physics Society 2001). Um dos usos mais comuns, para diagnóstico, são os raios-X; na Rússia 50% da população está sujeita a eles (Pivovarov & Mikhalev 2004), e nos EUA raios-X são utilizados em mais de metade dos diagnósticos de ferimentos físicos (US-EPA 2007). Também se destacam a tomografia computadorizada (CT scan) e o uso de radionuclídeos para formação de imagens na medicina nuclear (Health Physics Society 2001). Quando usada para tratamento, o principal destaque é o uso da radioterapia para combate ao câncer; neste caso, os radionuclídeos mais usados são: 131I, 32P, 89Sr e 153Sm; 60Co é usado externamente, como um potente emissor Gamma (Health Physics Society 2001). Caso medidas adequadas de segurança sejam adotadas, a contaminação por radionuclídeos em hospitais deve ser mínima. No entanto, Ho & Shearer (1992), ao analisarem a contaminação em sanitários próximos aos laboratórios que utilizam radiação, recomendaram que sejam designados sanitários especiais a pacientes realizando tratamento radioativo, presumivelmente para evitar contaminação dos outros pacientes.


Como exemplo de radiação temos a Bomba de Hiroshima.



Os Bombardeamentos de Hiroshima e Nagasaki foram ataques nucleares ocorridos no final da Segunda Guerra Mundial contra o Império do Japão realizados pela Força Aérea dos Estados Unidos da América na ordem do presidente americano Harry S. Truman.
As consequências do lançamento das bombas atómicas foram devastadoras. Ainda hoje se sente os efeitos da radiação a que as pessoas foram expostas naquele tempo, pois os efeitos passaram de geração em geração através do caracteres hereditários.
Como a bomba detonou no ar, a onde de choque foi orientada mais na vertical (de cima para baixo) do que na horizontal, fator largamente responsável pela sobrevivência do que é hoje conhecido por "Cúpula Genbaku", ou "Cúpula da Bomba Atómica", projetada e construída pelo arquiteto checo Lan Jetzel, a qual estava a apenas a 150 m do hipocentro da explosão. A ruína foi chamada de Memorial da Paz de Hiroshima e foi tornada património mundial pela UNESCO em 1996, decisão que enfrentou objeções por parte dos EUA e da China.

- Corpo Negro
Na física, um corpo negro é um corpo que absorve toda a radiação que nele incide: nenhuma(somente em casos específicos) luz o atravessa nem é refletida. Apesar do nome, corpos negros produzem radiação eletromagnética, tal como luz. Quando um corpo negro é aquecido, essas propriedades o tornam uma fonte ideal de radiação térmica. Se um corpo negro ideal a certa temperatura é cercado por outros objetos da mesma temperatura e em equilíbrio térmico, um corpo negro em média emitirá menos que absorve, em todos os comprimentos de onda: cada raio que atinge o objeto é absorvido, então ele será emitido da mesma forma.
Um corpo negro a uma temperatura T emite menos comprimentos de onda e intensidades que estariam presentes num ambiente em equilíbrio térmico em T. Como a radiação em tal ambiente possuiria um espectro dependente apenas de sua temperatura, a temperatura do objeto está diretamente associada aos comprimentos de onda que emite. Em temperatura ambiente, corpos negros emitem infravermelho, mas à medida que a temperatura aumenta algumas centenas de graus Celsius, corpos negros começam a emitir radiação em comprimentos de onda vísiveis: começando no vermelho, passando por amarelo, branco e finalmente acabando no azul, após o qual a emissão passa a incluir crescentes quantidades de ultravioleta.
A radiação emitida por um corpo negro mostrou uma falha na teoria clássica, que explicava as emissões satisfatoriamente apenas em baixas temperaturas. O estudo das leis de corpos negros levou ao surgimento da mecânica quântica.




À medida que a temperatura diminui, o pico da curva da radiação de um corpo negro se desloca para menores intensidades e comprimentos de onda maiores. O gráfico de emissão de radiação de um corpo negro também é comparado com o modelo clássico de Rayleigh e Jeans

Lei de Planck
A Lei de Planck para radiação de corpo negro exprime a radiância espectral em função do comprimento de onda e da temperatura do corpo negro.

Max Planck produziu a lei de Planck em termos de energia espectral, em 1900 e a publicou em 1901, na tentativa de melhorar a expressão proposta por Wilhelm Wien que adequou dados experimentais para comprimentos de onda curtos desviados para comprimentos de onda maiores. Ele estabeleceu que a Lei de Planck adequava-se para todos os comprimentos de onda extraordinariamente bem. Ao deduzir esta lei, ele considerou a possibilidade da distribuição de energia eletromagnética sobre os diferentes modos de oscilação de carga na matéria. A Lei de Planck nasceu quando ele assumiu que a energia destas oscilações foi limitada para múltiplos inteiros da energia fundamental E, proporcional a freqüência de oscilação n: E = hν
Planck assumiu a essa quantização, cinco anos depois de Albert Einstein ter sugerido a existência de fótons como um meio de explicar o efeito fotoelétrico. Planck acreditava que a quantização aplicava-se apenas a pequenas oscilações em paredes com cavidades (que hoje conhecemos como átomos), e não assumindo as propriedades de propagação da Luz em pacotes discretos de energia. Além disto, Planck não atribuiu nenhum significado físico a esta suposição, mas não acreditava que fosse apenas um resultado matemático que possibilitou uma expressão para o espectro emitido pelo corpo negro a partir de dados experimentais dos comprimentos de onda. Com isto Planck pôde resolver o problema da catástrofe do ultravioleta encontrada por Rayleigh e Jeans que fazia a radiança tender ao infinito quando o comprimento de onda aproximava-se de zero, o que experimentalmente não é observado. É importante observar também que para a região do visível a fórmula de de Planck pode ser aplicada pela aproximação de Wien e da mesma forma para temperaturas maiores e maiores comprimentos de onda podemos ter também a aproximação dada por Rayleigh e Jeans.

E por fim concluimos que a radiação é a emissão de ondas ou partículas que cada corpo emite podendo ser, por um condutor ou por um elemento, causando ou não transformações em seu receptor.
Algumas das muitas consequências de longo prazo exposto a radiação são:
náuseas e vômitos, diarréia, queimaduras na pele (vermelhidão, formação de bolhas), desidratação, inflamações em determinadas partes (sensibilidade, inchaço, sangramento), ulceração da mucosa oral, escoriações na pele, úlceras abertas na pele entre outras.
Para evitar essas consequências:
1- Evite exposição desnecessária a fontes de radiação.
2- Quando for fazer raio X ou radioterapia, utilize sempre os "escudos" disponíveis para proteger as partes do corpo que não estão sendo tratadas ou estudadas.