CINÉTICA DA DESINTEGRAÇÃO RADIOATIVA

Estuda a velocidade com que os átomos radioativos se desintegram através de emissões de partículas.

MEIA – VIDA OU PERÍODO DE SEMI – DESINTEGRAÇÃO (P)

É o tempo necessário para que a metade dos átomos radioativos se desintegre.

Observe que após cada período de meia-vida a quantidade do radioisótopo remanescente é sempre a metade que se tinha inicialmente. Assim, podemos dizer que:

Onde:

m_r = massa remanescente

m₀ = massa inicial

x = n° de períodos de meia-vida

O decaimento radioativo pode ser representado graficamente:

Uma aplicação muito importante do estudo da meia-vida é a datação de fósseis pelo método do carbono –14.

O nitrogênio-14 é bombardeado por nêutrons cósmicos em altitudes muito elevadas dando origem ao isótopo radioativo do carbono (C-14).

₇N¹⁴   +    ₀n¹  ®   ₆C¹⁴  +  ₁p¹

O carbono-14 reage então com o oxigênio do ar produzindo ^*CO₂ radioativo. Este ^*CO₂ é absorvido pelos vegetais através da fotossíntese e depois pelos animais que se alimentam dos vegetais. Finalmente o carbono radioativo chega no organismo humano através de vegetais ou da carne e derivados de animais.

Dessa forma enquanto vivemos a quantidade de carbono-14 é praticamente constante.

Quando o organismo morre, o carbono-14 deixa de ser reposto e então o que ocorre é apenas o seu decaimento:

Com base nesse fato e sabendo que o período de meia-vida do carbono-14 é de aproximadamente 5600 anos, conseguimos descobrir a idade do fóssil a partir da relação entre a quantidade de carbono-14 restante e a quantidade que existe numa espécie semelhante atual.

VIDA – MÉDIA (VM)

É a média aritmética do tempo de vida dos átomos radioativos na amostra. Isso quer dizer que em uma amostra de átomos radioativos um átomo se desintegra , o próximo átomo se desintegra daqui a 30 minutos, o terceiro se desintegra daqui a 2 horas, o quarto se desintegra daqui a 10 dias. A vida- média representa a média aritmética desses tempos.

Dizer, por exemplo, que a vida- média do Tório- 234 é de 35 dias quer dizer que , em média, um átomo demorará 35 dias para se desintegrar.

CONSTANTE RADIOATIVA (C) 

É a fração de átomos que se desintegra na unidade de tempo. O Tório-234 apresenta uma constante radioativa:

Isto quer dizer que de um conjunto de 35 átomos de Th-234 , apenas 1 átomo irá se desintegrar, por dia, em média.

Assim, concluímos que a vida- média é o inverso da constante radioativa

OBSERVAÇÃO

Através de um gráfico em que se relaciona o número de átomos de um isótopo radioativo que se desintegra a cada período de meia- vida, obtém-se uma hipérbole denominada curva de decaimento radioativo, em que se retira a seguinte relação:

Podemos dizer então que a meia- vida é aproximadamente 70% da vida média.