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Meia-vida ou período de semidesintegração

Química

O conceito de meia-vida é dado como o tempo necessário para que metade do número de átomos de uma amostra de determinado isótopo radioativo se desintegre.
A meia-vida é um conceito usado para determinar a desintegração de radioisótopos
A meia-vida é um conceito usado para determinar a desintegração de radioisótopos
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Considere a reação de decaimento do trítio, um isótopo do hidrogênio que possui número de massa três, com dois nêutrons e um próton em seu núcleo. Abaixo podemos observar que ao emitir uma partícula beta (-10β), um de seus nêutrons se transforma em um próton e ele passa a ser um átomo de hélio:

13T → 23He + -10β

Nota-se que em um período de exatamente 12 anos a massa de uma amostra de trítio se reduziu pela metade. Isso significa que se tivermos uma amostra desse isótopo radioativo igual a 10 mg, após 12 anos, essa massa se reduzirá para 5 mg. Passados mais 12 anos, teremos apenas 2,5 mg e assim por diante. O trítio continuará a emissão de radiação até que acabe por completo.

O gráfico abaixo representa esse decaimento radioativo do trítio:

Gráfico de decaimento do trítio

O estudo do decaimento radioativo de outros radioisótopos mostrou que a intensidade de radiação de todos eles também se reduzia pela metade em um período regular. Por exemplo, o carbono-14 se reduz pela metade em 5730 anos, o ferro-59 se reduz a cada 45 dias e o tecnécio-99 se reduz a cada seis horas.

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Isso nos mostra dois fatos importantes: (1) para cada isótopo radioativo, é constante o tempo que ele se reduz pela metade; (2) esse tempo varia de um isótopo para o outro. 

Com isso, surgiu o conceito de meia-vida:

Definição de meia-vida ou período de semidesintegração

Esse conceito é importante para várias finalidades. Por exemplo, o tempo de decaimento do carbono-14 é reutilizado para se determinar a idade de múmias e de alguns fósseis, como poderá ver no texto Carbono 14. Além disso, a idade da Terra pode ser estimada por meio da desintegração radioativa do urânio-238. Saber quanto tempo um radioisótopo leva para se desintegrar também ajuda na determinação de quanto tempo determinado lixo atômico deve permanecer isolado, além de auxiliar os cientistas a pesquisarem os efeitos e as aplicações de diversos radioisótopos na medicina, agricultura e nos alimentos.

A meia-vida não depende da quantidade de amostra inicial, da pressão ou da temperatura. Esses períodos podem variar desde bilhões de anos até frações de segundos. Veja isso na lista abaixo:

Tabela com a meia-vida de alguns radioisótopos


Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

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

FOGAçA, Jennifer Rocha Vargas. "Meia-vida ou período de semidesintegração"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/meia-vida-ou-periodo-semidesintegracao.htm. Acesso em 26 de outubro de 2021.

Lista de Exercícios
Questão 1

O criptônio-89 possui o tempo de meia-vida igual a 3,16 minutos. Dispondo-se de uma amostra contendo 4,0 . 1023 átomos desse isótopo, ao fim de quanto tempo restarão 1,0 . 1023 átomos?

  1. 3,16 minutos

  2. 6,32 minutos

  3. 9,48 minutos

  4. 12,64 minutos

  1. 15,8 minutos

Questão 2

O césio-137 possui meia-vida de 30 anos. Se tivermos 12 g desse elemento, após quanto tempo essa massa será reduzida para 0,75 g?

  1. 30 anos.

  2. 60 anos.

  3. 90 anos.

  4. 120 anos.

  1. 150 anos.

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