sexta-feira, 29 de março de 2013

Armamento Nuclear


Entende-se por armas nucleares as armas cujo efeito destruidor é provocado pela emissão de radiação de partículas com núcleos instáveis. A particularidade destas armas é a capacidade de concentração de energia em pequenos volumes. O sistema de medição deste tipo de armamento é a quilotonelada (equivalente à explosão de mil toneladas de TNT - nitroglicerina) e a megatonelada (equivalente à explosão de um milhão de toneladas de TNT).

Existem 2 tipos de armas nucleares: a bomba atómica e a bomba de hidrogénio (bomba H).
A bomba atómica baseia-se na fissão de núcleos atómicos, este processo é o mesmo que é executado nas centrais nucleares, mas neste caso a energia nuclear libertada não é contida e controlada, ou seja, toda a energia é libertada para o ambiente.

A bomba de hidrogénio (bomba H) baseia-se na fusão (união de dois núcleos) de átomos de hidrogénio (símbolo químico – H). Para os núcleos se unirem é necessária a energia produzida numa fissão, logo este tipo de bomba é mais poderosa que a atómica, pois a libertação de energia neste caso necessita que ocorra uma fissão para que, só ai se despolete a fusão.

As bombas nucleares ou ogivas, se forem arremessadas, em queda livre, por aviões tripulados podem ser de dois tipos: mísseis de curto alcance ou mísseis cruzeiro. Em terra são lançados sob a forma de mísseis balísticos ICBM, IRBM, MRBM e em submarinos sob a forma de mísseis balísticos SLBM.

OS EUA, na busca de uma nova arma antes dos Países do Eixo na II Guerra Mundial, cria o projeto Manhattan (projeto secreto) que reúne os melhores físicos aliados de forma a explorar várias formas de novo armamento, neste grupo de físicos figurava Albert Einstein, muito importante no desenvolvimento nuclear americano, pois foi ele que assinou a carta dirigida ao presidente Roosevelt a explicar o “benefício” deste tipo de armamento para os EUA.

O único armamento nuclear usado para fins bélicos foram as bombas lançadas no Japão, no decorrer da II Guerra Mundial. A que explodiu em Hiroshima, a 6 de agosto de 1945,com o nome de código Little boy, abrangeu uma área de 12km2, vitimando 80 mil dos 150 mil atingidos. A segunda explodiu em Nagazaki, a 9 de agosto do mesmo ano, sob o nome de código Fat Man. Ambas as bombas fizeram milhares de mortos no momento e ao longo dos anos seguintes. A energia libertada em segundos era de 36 mil quilotoneladas, que arrasaram por completo com as 2 cidades.

 
Fig 1 - Little Boy


Fig 2 - Fat Man


A nuvem gerada aquando da explosão de armamento nuclear assume uma forma característica, a forma de cogumelo.



Fig 3 - Nuvem Nuclear

Existem 5 potências nucleares declaradas – Estados Unidos, Rússia, Reino Unido, França e China. Os Estados Unidos e Rússia são as potências com mais ogivas, mísseis e submarinos nucleares equipados com mísseis balísticos, desde a guerra fria. Estes países são os que têm o maior número de testes nucleares registados.

O Tratado de Não-Proliferação de Armas Nucleares (NPT) entrou em vigor em 1970 proibindo as cinco potências declaradas de transferir armamento nuclear a países não declarados. Este tratado atualmente engloba 180 países, embora que alguns dos países sejam suspeitos de continuar com atividades nucleares, tais como a Coreia do Norte, o Irão e a Líbia.

Dos países que não assinaram o acordo, destacam-se Israel, India e Paquistão. O governo indiano justifica-se dizendo que o tratado é discriminatório, pois legitima os arsenais já existentes, não exigindo o seu desarmamento, no entanto proíbe a outros países a aquisição deste tipo de armas. A Índia e o Paquistão, após negarem o tratado, executaram testes nucleares o que fizeram com que ingressassem nas listas das potências nucleares declaradas.

Na década de 90 é assinado o Tratado de Redução de Armas Estratégicas (START) para que o arsenal dos Estados Unidos e dos países que constituíam a ex-URSS (Rússia, Ucrânia, Bielorrússia e Cazaquistão) fosse gradualmente extinguido.

O Tratado para a Proibição Completa dos Testes Nucleares (CTBT) é criado em 1996, mas para entrar em vigor necessita de ratificação de todos os 44 países com capacidade conhecida de produção de armas nucleares.

Referências Bibliográficas:

Pinheiro, J. (s.d.). Cola da Web. Obtido em 25 de março de 2013, de http://www.coladaweb.com/quimica/quimica-nuclear/armas-nucleares
Wikipédia - Fat Man. (s.d.). Obtido em 2013 de março de 25, de http://pt.wikipedia.org/wiki/Fat_Man
Wikipedia - História das Armas Nucleares. (s.d.). Obtido em 25 de março de 2013, de http://pt.wikipedia.org/wiki/Historia_das_armas_nucleares
Wikipédia - Little Boy. (s.d.). Obtido em 25 de março de 2013, de http://pt.wikipedia.org/wiki/Little_Boy
Wikipédia - Projeto Manhattan. (s.d.). Obtido em 25 de março de 2013, de http://pt.wikipedia.org/wiki/Projeto_Manhattan


quinta-feira, 28 de março de 2013

Radioatividade na Medicina


O termo radioatividade remete-nos para o processo de produção de energia nas mal-afamadas centrais nucleares, espalhadas um pouco por todo o mundo, embora que a maior forma de exposição a radiação seja em exames médicos, tais como as radiografias, que registam a estrutura óssea com recurso a raios X entre outros.
Outra forma de utilização da radioatividade na medicina é o uso de isótopos para diagnósticos, tratamentos e deteção de drogas e hormonas.
Uma prática médica normal é a introdução de radioisótopos artificiais, chamados de radio fármacos, que quando inseridos no corpo humano emitem radiação que permite localizar a zona corporal onde estes se depositaram. Um exemplo destes radio fármacos é o iodo-131, que é usado no tratamento de cancro da tiroide pois ao se acumular nesse órgão, as radiações gama destroem as células cancerígenas.



Radioisótopos

Uso médico
Cromo-51
Imagem do baço e volume das hemácias
Tecnécio - 99
Estudo do cérebro do cérebro, pulmões, fígado, baço e ossos
Sódio-24
Lesões vasculares e volume do sangue

Estrôncio-85     
Imagem de ossos para verificar a ocorrência de fraturas ou osteoporose

Samário-153
Tratamento de cancro ósseo. Atua como analgésico e diminui a dor causada pela metástase no tecido
Tálio-201
Deteção de obstruções nas artérias coronárias
Gálio-67
Diagnostico e avaliação de tumores, é útil em processos infeciosos e inflamatórios, avalia a extensão da doença

A área da medicina que usa a radioatividade denomina-se Medicina Nuclear. Os termos mais comuns são radiografia, raio X, radioterapia, quimioterapia, ressonância magnética, ultrassonografia, tomografia computorizada.

Raios X
Descobertos em 1895, é a forma de uso de radioatividade mais comum. Estes raios permitem registar lesões ósseas (zonas mais pronunciadas), sendo possível observar também parte do tecido mole (zona sombreada). A exposição excessiva a esta radiação pode causar graves danos, por isso todos os indivíduos, exceto o paciente, devem usar aventais de chumbo, manterem-se afastados do equipamento no momento em que é libertada a radiação e realizar exames médicos com regularidade.


Radioterapia
A radioterapia utiliza a radiação no tratamento de tumores, na maioria malignos. Este tio de tratamento consiste na destruição do tumor através da absorção da energia da radiação na zona da patologia. Esta técnica é usada para que o tecido cancerígeno seja o mais afetado pela radiação, salvaguardando os tecidos circundantes. A quantidade de radiação varia consoante a profundidade do tumor.

Referências Bibliográficas:

Fogaça, J. R. (s.d.). Alunos Online. Obtido em 24 de março de 2013, de http://www.alunosonline.com.br/quimica/uso-radioatividade-na-medicina.html

Fogaça, J. R. (s.d.). Mundo Educação. Obtido em 24 de março de 2013, de http://www.mundoeducacao.com.br/quimica/aplicacao-radioatividade-na-medicina.htm

Torres, P. M. (s.d.). Cola da Web. Obtido em 24 de março de 2013, de http://www.coladaweb.com/medicina-e-enfermagem/aplicacoes-da-radiacao-na-medicina


terça-feira, 26 de março de 2013

A Radioatividade - Definição e Efeitos no Ser Humano



Definição de Radioatividade: 

 A radioatividade encontra-se diretamente ligada ao núcleo do átomo, na qual no final do processo de reação o núcleo sofre alteração. Para se entender melhor este fenómeno, é crucial conhecer a diferença entre reação química e reação nuclear.
As reações químicas estão relacionadas com a eletrosfera (região em torno do núcleo de um átomo, onde se encontram os eletrões). Antes e depois destas reações os átomos estão unidos de maneira diferente.
As reações nucleares, por sua vez, provocam alterações no núcleo do átomo, fazendo com que este se transforme noutros elementos e emita raios alfa, beta e gama.

A Radiação no Ser Humano

Quando as partículas radioativas atravessam tecidos biológicos, estas provocam a ionização das moléculas presentes nas células. Essa ionização pode levar a reações químicas anormais e à destruição ou alteração das funções da célula. As lesões no material genético podem causar uma reprodução celular desequilibrada, podendo provocar o cancro. A alteração no material genético das células reprodutivas - espermatozóides e óvulo - pode causar doenças hereditárias nos filhos dos indivíduos afetados. Os raios gama são, normalmente, os mais perigosos devido ao seu poder de penetração.
Quando o ser humano é exposto a uma elevada dose de radiação pode vir a sofrer inúmeros efeitos imediatos. Estes efeitos são:
*Cérebro - Lesões cerebrais que podem causar delírio, convulsões e até mesmo a morte.
*Olhos - Os danos podem causar cataratas.
*Boca - Possibilidade de sofrer de úlceras na boca.
*Estômago e intestino - Quando estes órgãos sofrem lesões originam náuseas e vómitos. As infeções intestinais podem levar à morte.
*Feto - Danos provocados à criança em gestação podem levar a um atraso mental da mesma, sobretudo se a exposição à radiação ocorrer no início da gravidez.
*Ovários e testículos - Lesões nestes dois órgãos provocam esterilidade ou afetam os filhos que os indivíduos possam vir a ter.
*Medula Óssea - Lesões na medula óssea podem originar hemorragias ou comprometer o sistema imunológico.
*Vasos sanguíneos - A sua rutura leva à formação de hematomas. 

A seguinte imagem ilustra os efeitos da radiação no corpo humano:



Tradução da imagem: 

Original cloud of contaminated air – Nuvem inicial de ar contaminado
Deposition - deposição
Surface deposits – depósitos superficiais
Runoff water – água de enxurrada
Water bodies - água
Sand and sediement – areia e sedimento
Aquatic plants – plantas aquáticas
Aquatic animals – animais aquáticos
Drinking water – água potável
Food and drink – comida e bebida
Meat, milk, etc – carne, leite, entre outros
Animals - animais
Ingestion - ingestão
Root uptake – absorção radicular
Topsoil – solo à superficie
Subsoil - subsolo
Deposition onto skin/clothing – deposição na pele e nas roupas
Direct inhalation – inalação direta
Inhalation of suspended activity- inalação de atividades suspensas
External irradiation – irradiação exterior.

Bibliografia:
A radiação no Homem. (s.d.). Obtido em 2013 de março de 17, de Site Atômico: http://atomico.no.sapo.pt/02_04.html
Infopédia. (s.d.). Obtido em 2013 de março de 25, de http://www.infopedia.pt/pesquisa-global/eletrosfera
Radioatividade - Definição. (s.d.). Obtido em 2013 de março de 17, de Site Atômico: http://atomico.no.sapo.pt/02_01.html 
World Nuclear Association. (dezembro de 2012). Obtido em 20 de março de 2013, de http://www.world-nuclear.org/info/Safety-and-Security/Safety-of-Plants/Chernobyl-Accident/#.UVGUkhdShAp