Poder de ionização das emissões radioativas naturais

São três as emissões radioativas naturais:

• Emissão alfa (α): Partículas formadas por dois prótons e dois nêutrons, do mesmo modo que o núcleo de um átomo de hélio. Possuem carga elétrica igual a +2 e massa igual a 4u;
• Emissão beta (β): Partículas formadas por um elétron. Possuem carga elétrica igual a -1 e sua massa é considerada desprezível;
• Emissão gama (γ): É uma radiação eletromagnética semelhante aos raios X. Não possui carga elétrica e nem massa.

Essas emissões possuem energia e, por isso, quando são emitidas pelos núcleos de átomos radioativos (núcleos instáveis), atingem as moléculas de gases, como os que estão presentes no ar e conseguem ionizar esses gases, ou seja, arrancam os seus elétrons e formam íons.

Íons são átomos de elementos que perdem ou ganham elétrons e se tornam carregados eletricamente. Se um átomo perder um ou mais elétrons, ele fica com carga positiva e é chamado de cátion. Por outro lado, se ele ganhar um ou mais elétrons, ele fica com carga negativa e é chamado de ânion.

Por exemplo, após ser expulsa do núcleo atômico, a partícula alfa (₂⁴α) colide com as moléculas de gás oxigênio (O₂) e captura dois elétrons, transformando-se em um átomo de hélio. Visto que o O₂ perdeu dois, ele se ionizou, gerando o íon O₂⁺².

₂⁴α + O₂ → ₂⁴He + O₂⁺²

Visto que a partícula alfa possui a massa maior em relação às outras emissões radioativas, o seu poder de ionização é maior, ou seja, ela arranca os elétrons dos gases com maior facilidade e consegue formar um número maior de íons por cm³ na sua trajetória do que as outras emissões.

O poder de ionização das partículas beta é médio, porque a sua carga elétrica é menor que a das partículas alfa.

Já a radiação gama é a que possui o menor poder de ionização entre as três, porque essa capacidade depende quase que exclusivamente da carga elétrica e ela não possui carga, então, praticamente, não forma íons.

Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

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FOGAçA, Jennifer Rocha Vargas. "Poder de ionização das emissões radioativas naturais"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/poder-ionizacao-das-emissoes-radioativas-naturais.htm. Acesso em 25 de setembro de 2021.