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A física nuclear e sua aplicação no dia-a-dia

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A Física Nuclear é a área da física que estuda as propriedades dos núcleos atômicos e suas interações. Um dos maiores nomes dessa área, é Marie Curie, mas não foi ela quem iniciou os estudos. Eles começaram com a descoberta da radioatividade pelo físico Antonie Henri Becquerel, em 1896. Ele estava estudando a fosforescência natural das substâncias e observou as emissões radioativas que ocorriam espontaneamente [1,2].

Física nuclear e sua aplicação no dia-a-dia
Física nuclear e sua aplicação no dia-a-dia

Em seguida, Ernest Rutherford estudava sobre os raios urânicos de Becquerel e descobriu as radiações alfa e beta. Só então, em 1898, vieram os estudos de Marie e seu esposo, Pierre Curie. Eles descobriram que esses raios urânicos são emitidos por outros elementos e propuseram o termo “radioatividade”. Ela descobriu e nomeou dois novos elementos: polônio e rádio [1,2].

Diante das descobertas iniciais, a Física Nuclear foi avançando e hoje está presente em vários segmentos da nossa vida, cabe aqui destacar alguns desses [3]:

Na saúde, um grande número de exames de imagem é realizado com diferentes tipos de radiação e partículas. Além do tratamento oncológico que inúmeros pacientes vêm recebendo, existem tratamentos de câncer avançados, com menos efeitos colaterais, que destroem os tecidos afetados por meio da emissão de prótons, nêutrons, íons pesados e radiação eletromagnética ionizante [3].

Para o meio ambiente, ela é aplicada a datação dos núcleos radioativos nas rochas e no solo. Isso é extremamente importante para a determinação do passado do nosso planeta. Por conta do carbono-14, é possível estudar a idade de fósseis e determinar a época em que grandes florestas ou ecossistemas inteiros deixaram de existir [3].

Na indústria, são utilizadas técnicas advindas de aceleradores de partículas, que ajudam na eficiência e impactam positivamente na economia. Os detectores são utilizados na determinação da composição de materiais semicondutores. A técnica PIXE (emissão de raios X induzida por partículas) e a PIGE (emissão de raios gama induzida por prótons), são capazes de determinar a composição exata de diversos tipos de amostras. São também utilizadas em museus para determinar a originalidade de uma obra e em sondas espaciais, que tem o intuito de estudar a composição de planetas [3].

Cerca de 11% da energia produzida no mundo vem de reatores nucleares. Nesse caso, essa energia é gerada pela fissão de elementos, como o urânio [3].

Um dos precursores da pesquisa científica nessa área no Brasil foi o físico ucraniano Gleb Wataghin. Ele ingressou na USP em 1934, onde iniciou suas pesquisas sobre raios cósmicos e sobre Física Nuclear. Os primeiros instrumentos para o estudo da Física Nuclear foram construídos pelos alunos da primeira turma de Física da Universidade. Depois dessa época, a pesquisa em Física Nuclear no Brasil cresceu até atingir visibilidade internacional [3].

Autora: Ana Flavia Gomes.

Referências

[1] BIZERRA, Lucas. História da Física Nuclear. Pet Física UEM, 2021. Disponível em: https://petfisicauem.wixsite.com/petfisicauem/single-post/hist%C3%B3ria-da-f%C3%ADsica-nuclear. Acesso em: 10/04/2022.

[2] RIBEIRO, Lohana. Física Nuclear. Educa mais Brasil, 2019. Disponível em: https://www.educamaisbrasil.com.br/enem/fisica/fisica-nuclear. Acesso em: 10/04/2022.

[3] HELERBROCK, Rafael. Física Nuclear; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/fisica-nuclear.htm. Acesso em: 10/04/2022.

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