Topo
pesquisar
Texto-A+A

O que é meia-vida?

O que é Química?

O que é meia-vida? Esse termo refere-se ao tempo necessário para que metade dos átomos presentes em uma amostra radioativa desintegre-se.
O gráfico da meia-vida do radioisótopo é sempre uma curva descendente em virtude do decaimento
O gráfico da meia-vida do radioisótopo é sempre uma curva descendente em virtude do decaimento
PUBLICIDADE

Meia-vida, também conhecida como período de semidesintegração, é o tempo necessário para que metade do número de átomos do isótopo radioativo presente em uma amostra desintegre-se.

→ Desintegrações

A desintegração não está relacionada com a extinção do átomo, ou seja, o átomo não deixa de existir. Na verdade, o que ocorre é o decaimento natural que o átomo sofre. No decaimento, o átomo (X), ao emitir radiação alfa e beta, transforma-se automaticamente em um novo elemento químico (Y), o que ocorre incessantemente até que o átomo deixe de ser radioativo (átomo estável).

Representação do decaimento natural a partir de emissões alfa (prótons)
Representação do decaimento natural a partir de emissões alfa (prótons)

X → α + Y

Ou

X → β + Y

Se o átomo Y formado no decaimento for radioativo, novas radiações alfa e beta serão emitidas do núcleo desse átomo. Quando se chega à meia-vida de um material, sabemos que metade dos átomos que existiam na amostra tornou-se estável.

→ Meia-vida dos isótopos

Cada isótopo radioativo apresenta uma meia-vida diferente. Essa meia-vida pode ser expressa em segundos, minutos, horas, dias e anos. A tabela abaixo traz a meia-vida de alguns isótopos radioativos:

Valores da meia-vida de alguns radioisótopos
Valores da meia-vida de alguns radioisótopos

→ Fórmulas utilizadas no estudo de meia-vida

O período de meia-vida é representado pela sigla P. Já o tempo que um material sofreu desintegração é representado por t. Assim, se conhecemos a meia-vida e o tempo de desintegração (representado por x), podemos afirmar por quantas meias-vidas um material passou até certo momento. Isso é feito por intermédio da relação abaixo:

    t = x . P

    Com esse conhecimento, podemos ainda determinar o número de átomos que resta após o período de meia-vida a partir da expressão:

    n = no
         2x

    • n = número de átomos radioativos que resta na amostra;

    • no = número de átomos radioativos que havia na amostra;

    • x = número de meias-vidas que se passaram.

    Além do cálculo do número de átomos propriamente dito, a desintegração ou a diminuição da quantidade do material radioativo após um período de meia-vida pode ser expressa das seguintes formas:

    → Em forma de porcentagem:

    Pr = Po
          2x

    • Pr = porcentagem de material radioativo que resta na amostra;

    • Po = porcentagem inicial de material radioativo que havia na amostra (sempre será 100%);

    • x = número de meias-vidas que se passaram.

    Em forma de massa:

    m = mo
         2x

    • m = massa do material radioativo que resta na amostra;

    • mo = massa do material radioativo que havia na amostra;

    • x = número de meias-vidas que se passaram.

      Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)

    → Em forma de números fracionários (fração):

    F = No
          2x

    • F = fração referente ao material radioativo que resta na amostra;

    • No = quantidade referente ao material radioativo que havia na amostra, que, na realidade, é sempre o número 1 no caso de exercícios que envolvem fração;

    • x = número de meias-vidas que se passaram.

    → Exemplos de cálculos envolvendo meia-vida

    Acompanhe agora alguns exemplos de cálculos que envolvem meia-vida:

    Exemplo 1: Após 12 dias, uma substância radioativa tem sua atividade reduzida para 1/8 da inicial. Qual é a meia-vida dessa substância?

    Dados do Exercício:

    • Meia-vida (P) = ?

    • Tempo total (t) = 12 dias

    • Fração restante (F) = 1/8

    • Quantidade inicial (No) = 1

    Temos que determinar o número de meias-vidas (x) sofridas pelo material na seguinte expressão:

    F = No
          2x

    1 = 1
    8   2x

    2x.1 = 8.1

    2x = 8

    2x = 23

    x = 3

    Em seguida, determinamos o valor da meia-vida utilizando o valor de x encontrado e o tempo fornecido pelo enunciado:

    t = x.P

    12 = 3.P

    12 = P
    3     

    P = 4 dias

    Exemplo 2: Um elemento radioativo tem meia-vida igual a 5 minutos. Dispondo-se de 6 g desse elemento, qual será a sua massa após 20 minutos?

    Dados do Exercício:

    • Meia-vida (P) = 5 minutos

    • Massa inicial (mo) = 6 g

    • Tempo total = 20 minutos

    • Massa restante (m) = ?

    Inicialmente determinamos o valor da quantidade de meias-vidas (x) que o material sofreu por meio do tempo e da meia-vida fornecidos:

    t = x.P

    20 = x.5

    20 = x
    5      

    x = 4

    Por fim, calculamos a massa restante por meio do valor de x e da massa inicial na seguinte expressão:

    m = mo
           2x

    m = 6
           24

    m = 6
          16

    m = 0,375 g

    Exemplo 3: Um elemento radioativo tem uma meia-vida de 20 minutos. Após quanto tempo a sua massa se reduzirá para 25% da massa inicial?

    Dados do Exercício:

    • Meia-vida (P) = 20 minutos

    • Tempo total (t) = ?

    • Porcentagem restante (Pr) = 25%

    • Porcentagem inicial (Po) = 100%

    Temos que determinar o número de meias-vidas (x) sofridas pelo material na seguinte expressão:

    Pr = Po
           2x

    25 = 100
           2x

    2x.25 = 100

    2x = 100
           25

    2x = 4

    2x = 22

    x = 2

    Em seguida, determinamos o valor do tempo utilizando o valor de x encontrado e a meia-vida fornecida pelo enunciado:

    t = x.P

    t = 2.20

    t = 40 minutos


    Por Me. Diogo Lopes Dias

    Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

    DIAS, Diogo Lopes. "O que é meia-vida?"; Brasil Escola. Disponível em <https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-meia-vida.htm>. Acesso em 23 de abril de 2019.

    • SIGA O BRASIL ESCOLA
    Brasil Escola