VELOCIDADE MÉDIA DE DESINTEGRAÇÃO (VM)
CONSTANTE RADIOATIVA (K)
Indica o número de átomos que se desintegra numa unidade de tempo.
O decaimento radioativo tem natureza exponencial e é dado pela equação: N(t) = N0 · e-Kt, onde:
N(t) → Quantidade de átomos num intervalo t.
N0 → Quantidade de átomos inicial → para t = 0.
VIDA MÉDIA (VM)
É a media aritmética ponderada dos tempos de desintegração dos átomos numa amostra radioativa.
MEIA-VIDA OU PERÍODO DE SEMIDESINTEGRAÇÃO (T)
É o período de tempo necessário para que a metade dos átomos presentes numa amostra radioativa se desintegre. O tempo de meiavida é uma característica de cada isótopo radioativo e não depende da quantidade inicial do isótopo nem de fatores como pressão e temperatura.
O número de mols de átomos não desintegrados pode ser calculado pela seguinte relação:
Observação: T ≅ 0,7VM.
COMO SE FORMA O CARBONO-14? COMO É FEITA A DATAÇÃO DE FÓSSEIS?
O método de datação por C-14 foi proposto por Willard F. Libby em 1949; o ganhador do prêmio Nobel de Química em 1960, descreve o processo da seguinte maneira.
Os raios cósmicos que vêm do espaço sideral atravessam a atmosfera terrestre e arrancam nêutrons dos átomos do ar. Os nêutrons têm uma meia-vida curta (certa de 13 min); a 17 km de altitude a concentração de nêutrons é máxima; na superfície da Terra. Com o oxigênio do ar os nêutrons não reagem; com o nitrogênio, porém, há reação:
Forma-se assim o carbono-14, radioativo, de meia-vida muito longa (5.730 anos). Na atmosfera o carbono-14 se “queima”, transformando-se em CO2, que é absorvido pelos vegetais (no processo de fotossíntese) e daí passa para os animais.
Partindo do pressuposto que a quantidade de carbono-14 manteve-se constante nos últimos 20.000 anos, o teor de carbono-14 também é constante nos vegetais e animais, enquanto vivos (cerca de 15 desintegrações por minuto e por grama de carbono total).
No entanto, quando o vegetal ou animal morre, cessa a absorção de CO2 com carbono radioativo, e começa o decaimento do carbono-14, de acordo com as equações:
Assim, após 5.730 anos, o teor de C-14 na amostra diminuirá a metade.
O gráfico nos leva a concluir que a concentração do isótopo C-14 é de 10 partes por bilhão (ppb) num ser vivo.
Exemplo 1: A meia-vida do radioisótopo Tálio-208 é igual 3,5 minutos. Após um determinado tempo, 200 g de uma amostra desse radioisótopo foi se desintegrando até 12,5 g do mesmo. Determine o valor da constante radioativa desse radioisótopo. Quanto tempo foi necessário para a ocorrência dessa desintegração?
Resolução:
Exemplo 2: O gráfico abaixo, apresenta a curva de decaimento radioativo do iodo – 132
a) Determine o valor da meia vida desse elemento.
b) Após 56 dias, uma quantidade de amostra, de massa X, apresentou uma massa igual 2 g. Determine o valor da massa X.
Resolução:
a) Observando o gráfico, concluímos que a meia-vida (T) é igual a 8 dias.
