Radioatividade e Estrutura do átomo

O fenômeno da radioatividade chamou a atenção de inúmeros cientistas, dentre eles o físico neozelandês Ernest Rutherford (1871-1937). Ele realizou um experimento em que um feixe de partículas alfa (α) foi submetido a um campo elétrico. Rutherford observou ao final do experimento que esta radiação seria formada por partículas positivas, uma vez que era atraída pelo polo negativo.

Ele descobriu também que havia partículas negativas que eram atraídas pelo polo positivo; estas eram as partículas beta (β). Além disso, esta radiação tinha um poder de penetração maior que o da radiação alfa.

No entanto, havia uma das emissões radioativas, a gama (γ), que não era atraída por nenhum dos polos. Esta é ainda mais energética que as outras radiações. Concluiu-se, portanto, que a radiação gama (γ) não é constituída de partículas, mas, assim como o raio X, ela seria formada por ondas eletromagnéticas, além de não possuir carga nem massa. Por não ter carga, essa radiação não sofre interferência no campo elétrico.

Experimento realizado por Rutherford detectou que as partículas alfa e beta eram desviadas pelo campo eletromagnético.

Este e outros estudos posteriores demonstraram que o modelo atômico de Dalton, em que o átomo seria uma esfera, maciça e indivisível, não poderia estar correto; pois, conforme visto acima, o átomo deveria ter partículas menores e com cargas positivas e negativas.

Em 1911, Rutherford propôs que o átomo seria composto de um núcleo atômico, no qual estariam as partículas positivas, denominadas de prótons; e na eletrosfera, ou seja, na região ao redor do núcleo, estariam as partículas negativas (elétrons), girando em órbitas circulares.

Ele próprio verificou posteriormente que a radioatividade era um fenômeno que ocorria nos núcleos atômicos instáveis.

Os físicos F. Soddy, A. Russel e K. Fajans, de forma independente uns dos outros, descobriram quais eram as partes correspondentes dessas radiações dentro do átomo:

*Partículas alfa (α):Ao emitir uma partícula alfa, o átomo do elemento radioativo está na verdade emitindo dois prótons e dois nêutrons (a carga positiva se dá em razão dos prótons);

Quando um elemento emite uma partícula alfa ele esta emitindo dois prótons e dois nêutrons.

*Partículas beta (β): Quando um elemento radioativo emite uma partícula beta, ele está perdendo um elétron e uma subpartícula denominada antineutrino.Um nêutron decompõe-se, originando um próton que permanece no núcleo, um elétron e um antineutrino que são emitidos.

Quando um elemento emite uma partícula beta, ele está emitindo um elétron.
 

Assim, a caracterização desses três tipos de radiação é dada abaixo:

Poder de penetração das três radiações nucleares principais.

Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química
Equipe Brasil Escola.

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

FOGAçA, Jennifer Rocha Vargas. "Radioatividade e Estrutura do átomo"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/radioatividade-estrutura-atomo.htm. Acesso em 25 de setembro de 2021.