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Emissão beta

As emissões beta são formadas por elétrons emitidos com alta velocidade e, portanto, com alta energia, pelos núcleos.

A radiação beta é a emitida pelo núcleo atômico instável
A radiação beta é a emitida pelo núcleo atômico instável
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  • Descoberta:

Conforme dito no texto “Emissão alfa (α)”, o químico neozelandês Ernest Rutherford realizou um experimento no qual colocou uma amostra de um material radioativo em um bloco de chumbo, com um furo para direcionar as emissões radioativas; e submeteu essas radiações a um campo eletromagnético.

Dentre os resultados obtidos, Rutherford percebeu que um feixe de radiações era atraído pela placa positiva, o que o levou a concluir que essas emissões eram de carga negativa. Essa radiação ficou sendo chamada de raios ou emissões beta (β).

Visto que os raios sofriam deflexão quando submetidos a um campo eletromagnético, isso o levou a concluir também que eles eram na verdade compostos por partículas que apresentam massa. A massa dessas partículas, porém, era menor que a das partículas que constituíam as emissões alfa, porque as partículas β sofriam maior desvio.

  • Constituição:

Em 1900, o físico francês Antoine-Henri Bequerel (1852-1908) comparou esses desvios sofridos pelas partículas beta com os desvios que os elétrons realizavam, quando também eram submetidos a um campo eletromagnético. O resultado foi que eram iguais; com isso, viu-se que as partículas beta eram na realidade elétrons.

Em razão disso, a representação dessa partícula é dada por 0-1β ou β-. Veja que a emissão beta apresenta número de massa (A) igual a zero, pois os elétrons não fazem parte do núcleo do átomo.

  • Consequências da emissão de partículas beta para a estrutura do átomo:

A emissão de uma partícula beta (0-1β) é resultado do rearranjo do núcleo instável do átomo radioativo de modo a adquirir estabilidade. Para tanto, ocorre um fenômeno no núcleo, no qual um nêutron se decompõe originando três novas partículas: um próton, um elétron (partícula β) e um neutrino. O antineutrino e o elétron são emitidos; o próton, no entanto, permanece no núcleo.

10n    11p   + 0-1e   + 00ν
nêutron  próton  elétron  neutrino

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Dessa forma, quando um átomo emite uma partícula beta, ele se transforma em um novo elemento com o mesmo número de massa (porque o nêutron que havia antes foi “substituído” pelo próton), mas o seu número atômico (Z = prótons no núcleo) aumenta uma unidade.

Veja a seguir como isso ocorre de modo genérico:

Emissão de partícula beta

Veja um exemplo de decaimento beta que ocorre com o isótopo 14 do elemento carbono:

Radiação beta

A radiação beta é constituída de elétrons emitidos à grande velocidade pelos núcleos dos átomos radioativos, sendo que essa velocidade inicial é de 100 000 km/s até 290 000 km/s e chegam a atingir 95% da velocidade da luz.

A massa da radiação β é a mesma de um elétron, que é 1840 vezes menor que a de um próton ou de um nêutron. A radiação alfa (α) emite dois prótons e dois nêutrons, assim a massa das partículas α é 7360 vezes maior que a das partículas β. Isso explica o fato de as partículas α sofrerem um desvio menor que as partículas β, conforme Rutherford havia verificado em seu experimento.

  • Poder de penetração:

Seu poder de penetração é médio, sendo de 50 a 100 vezes mais penetrante que as partículas alfa. Estas podem atravessar uma folha de papel, mas são detidas por uma chapa de chumbo de apenas 2 mm ou de alumínio de 2 cm. Quando incidem no corpo humano, podem penetrar até 2 cm.

  • Danos causados ao ser humano:

Visto que seu poder de penetração sobre o corpo humano é de apenas 2 cm, as partículas β podem penetrar na pele, causando queimaduras, mas são barradas antes de atingir órgãos mais internos do corpo.

Poder de penetração das partículas beta

Por Jennifer Fogaça
Graduada em QUímica

 

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

FOGAçA, Jennifer Rocha Vargas. "Emissão beta"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/emissao-beta.htm. Acesso em 16 de maio de 2022.

Tire suas dúvidas


Videoaulas


Lista de exercícios


Exercício 1

O elemento químico iodo (número atômico 53) apresenta um átomo isótopo, cujo número de massa é 131, que é comumente utilizado no diagnóstico de disfunções da tireoide, como também no tratamento de tumores dessa glândula. Uma de suas características é a de ser um emissor beta, fato que resulta sempre na formação de um novo elemento X. Qual, entre as opções abaixo, representa a notação (com número de massa e número atômico) do elemento X?

a) 52X130

b) 52X131

c) 53X130

d) 54X130

e) 54X131

Exercício 2

Os elementos radiativos (que emitem radiações alfa, beta e gama) têm muitas aplicações em diversas áreas (médicas, industriais, agricultura, aviação, etc.), como podemos verificar nos exemplos a seguir:

I. Isótopo do iodo (iodo-130) é utilizado no diagnóstico de distúrbios da glândula tireoide:

53I13154Te131 + X

II. O isótopo do fósforo (fósforo-32) é utilizado na agricultura como elemento traçador para proporcionar a melhoria na produção do milho:

15P3216S32 + Z

III. O tecnécio é usado na obtenção de imagens do cérebro, fígado e rins, e pode ser representado pela reação:

43Tc9943Tc99 + Q

Analisando a equação de decaimento de cada um dos isótopos citados, podemos afirmar que é (são) emissor (es) beta (s):

a) apenas I.

b) apenas II

c) apenas III.

d) apenas II e III.

e) todos eles.

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