21.1: Introdução

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Nov 1, 2022
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198110
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- 21: Química nuclear
- 21.2: Estrutura e estabilidade nucleares

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Uma imagem mostra quatro conjuntos de fotos médicas. O primeiro é o torso e os braços de um esqueleto humano com sombreamento roxo nas regiões musculares. A segunda é um conjunto de quatro imagens; a parte superior esquerda, chamada “Smoker”, mostra uma imagem oval que é azul na borda externa, verde quando você se move para dentro e vermelha brilhante perto do centro, enquanto a parte superior direita, rotulada como “Não fumante”, mostra uma imagem oval sombreada de verde brilhante sobre a maior parte da imagem e vermelho brilhante perto do centro. A imagem inferior esquerda dos quatro, chamada “Alcoólico”, mostra uma imagem oval quase totalmente azul com dois pequenos pontos vermelhos com bordas amarelas perto da seção central superior, enquanto a imagem inferior direita, chamada “Normal”, parece muito semelhante à inferior esquerda, mas as regiões vermelhas são um pouco maiores. A imagem final mostra duas digitalizações de um torso humano virado para o lado. O exame esquerdo tem três áreas branco-amareladas brilhantes; uma na garganta, uma no peito e outra na cabeça. A varredura direita é a mesma da esquerda, exceto que as regiões claras são escuras e os órgãos internos estão mais claramente definidos.

Figura 21.1 A química nuclear fornece a base para muitos métodos diagnósticos e terapêuticos úteis na medicina, como esses exames de tomografia por emissão de pósitrons (PET). A tomografia computadorizada/PET à esquerda mostra a atividade muscular. Os exames cerebrais no centro mostram diferenças químicas na sinalização da dopamina no cérebro de viciados e não viciados. As imagens à direita mostram uma aplicação oncológica de exames de PET para identificar metástases linfonodais.

Esboço do capítulo

21.1 Estrutura e estabilidade nucleares

21.2 Equações nucleares

21.3 Decaimento radioativo

21.4 Transmutação e energia nuclear

21.5 Usos de radioisótopos

21.6 Efeitos biológicos da radiação

As reações químicas que consideramos nos capítulos anteriores envolvem mudanças na estrutura eletrônica das espécies envolvidas, ou seja, na disposição dos elétrons em torno de átomos, íons ou moléculas. A estrutura nuclear, o número de prótons e nêutrons dentro dos núcleos dos átomos envolvidos, permanecem inalterados durante as reações químicas.

Este capítulo apresentará o tópico da química nuclear, que começou com a descoberta da radioatividade em 1896 pelo físico francês Antoine Becquerel e se tornou cada vez mais importante durante os séculos XX e XXI, fornecendo a base para várias tecnologias relacionadas à energia, medicina, geologia e muitas outras áreas.