Radioisótopo

Um radioisótopo ou isótopo radioativo é um átomo que tem excesso de energia nuclear, tornando-o instável. Esse excesso de energia pode ser usado de uma das três maneiras: emitida a partir do núcleo como radiação gama; transferido para um de seus elétrons para liberá-lo como conversão eletrônica; ou usado para criar e emitir uma nova partícula (partícula alfa ou partícula beta) do núcleo. Durante esses processos, diz-se que o radionuclídeo sofre decaimento radioativo.^[1]

Os isótopos radioativos têm aplicações em medicina e, em outras áreas, como a geologia (pela datação radiométrica de fósseis e rochas). Por exemplo, o isótopo radioactivo tálio pode identificar vasos sanguíneos bloqueados em pacientes sem provocar danos ao corpo do paciente. O carbono-14 pode ser utilizado na datação de fósseis.

Um radioisótopo pode ser natural ou sintético.

Características das emissões

Radiação alfa (α)

É a partícula mais pesada entre as três. Tem baixo poder de penetração. É constituída por dois prótons e dois nêutrons, às vezes notados como ${}_{2}^{4}{\hbox{He}}^{2+}$ .

Radiação beta (β)

É mais rápida, e têm maior poder de penetração e danificação, que uma partícula alfa, além de ser, aproximadamente, 7000 vezes mais leve.

Radiação gama (γ)

É constituída por ondas electromagnéticas (não constitui partícula), e viaja à velocidade da luz. É a mais perigosa e ofensiva das três. Pode causar danos irreparáveis aos seres humanos.

Leis da Radioactividade

1ª lei: Lei de Soddy

“Quando um átomo radioactivo emite uma partícula alfa (α), seu número atómico (Z) diminui em 2 unidades e o seu número de massa (A) diminui em 4”.

³²23X -> Alfa + 21Y (massa igual a 28)

2ª lei: Lei de Soddy, Fajans e Russel

“Quando um átomo radioativo emite uma partícula beta (β), o seu número atómico, Z, aumenta em uma unidade e o seu número de massa permanece inalterado”.

³³55X -> Beta + 56Y (massa mantém-se inalterada, mas o átomo recebe um próton)

Usos

Os radioisótopos são usados de duas maneiras principais: seja pela radiação isolada (irradiação, baterias nucleares) ou pela combinação de propriedades químicas e radiação (rastreadores, biofarmacêuticos).

Em biologia, radioisótopos de carbono pode servir como marcadores radioativos porque eles são quimicamente muito semelhantes aos nuclídeos não radioativos, ou seja, a maioria dos processos químicos, biológicos e ecológicos os trata de maneira quase idêntica.^[2] Pode-se então examinar o resultado com um detector de radiação, como um contador Geiger, para determinar onde os átomos fornecidos foram incorporados. Por exemplo, alguém pode cultivar plantas em um ambiente no qual o dióxido de carbono contendo carbono radioativo; então as partes da planta que incorporam carbono atmosférico serão radioativas.^[3]^[4]^[5]^[6] Os radionuclídeos podem ser usados para monitorar processos tais como a replicação do ADN ou o transporte de aminoácidos.^[7]
Em medicina nuclear, radioisótopos são usados para diagnóstico, tratamento e pesquisa. Os rastreadores químicos radioativos que emitem raios gama ou pósitrons podem fornecer informações de diagnóstico sobre a anatomia interna e o funcionamento de órgãos específicos, incluindo o cérebro humano.^[8]^[9]^[10] São usados em algumas formas de tomografia: escaneamento por tomografia computadorizada por emissão de fóton único, tomografia por emissão de pósitrons (PET, positron emission tomography) e imagem de luminescência Cherenkov. Os radioisótopos também são um método de tratamento em formas hemopoiéticas de tumores; o sucesso no tratamento de tumores sólidos tem sido limitado. Fontes gama mais poderosas esterilizam seringas e outros equipamentos médicos.

Referências

↑ R.H. Petrucci, W.S. Harwood and F.G. Herring, General Chemistry (8th ed., Prentice-Hall 2002), p.1025–26
↑ Rennie MJ (novembro de 1999). «An introduction to the use of tracers in nutrition and metabolism». The Proceedings of the Nutrition Society. 58 (4): 935–44. PMID 10817161. doi:10.1017/S002966519900124X
↑ MELVIN CALVIN; THE PATH OF CARBON IN PHOTOSYNTHESIS, VI; J. Chem. Educ. 1949, 26, 12, 639. - www.esalq.usp.br
↑ M. CALVIN, A. A. BENSON; The Path of Carbon in Photosynthesis IV: The Identity and Sequence of the Intermediates in Sucrose Synthesis; SCIENCE,11 FEB 1949: 140-142.
↑ A. A. BENSON, M. CALVIN, The Path of Carbon in Photosynthesis: VII. RESPIRATION AND PHOTOSYNTHESIS , Journal of Experimental Botany, Volume 1, Issue 1, 1950, Pages 63–68.
↑ Bassham J.A., Calvin M. (1960) The path of carbon in photosynthesis. In: Pirson A. (eds) Die CO2-Assimilation / The Assimilation of Carbon Dioxide. Handbuch der Pflanzenphysiologie / Encyclopedia of Plant Physiology, vol 5. Springer, Berlin, Heidelberg.
↑ Scott H. Britz-Cunningham, S. James Adelstein; Molecular Targeting with Radionuclides: State of the Science; J Nucl Med December 1, 2003 vol. 44 no. 12 1945-1961.
↑ Ingvar, David H.; Lassen, Niels A. (1961). «Quantitative determination of regional cerebral blood-flow in man». The Lancet. 278 (7206): 806–807. doi:10.1016/s0140-6736(61)91092-3
↑ Ingvar, David H.; Franzén, Göran (1974). «Distribution of cerebral activity in chronic schizophrenia». The Lancet. 304 (7895): 1484–1486. PMID 4140398. doi:10.1016/s0140-6736(74)90221-9
↑ Lassen, Niels A.; Ingvar, David H.; Skinhøj, Erik (outubro de 1978). «Brain Function and Blood Flow». Scientific American. 239 (4): 62–71. Bibcode:1978SciAm.239d..62L. PMID 705327. doi:10.1038/scientificamerican1078-62

Ligações externas

O Commons possui uma categoria com imagens e outros ficheiros sobre Radioisótopo

EPA – Radionuclides – Programa de Radioproteção da EPA: Informações.
FDA – Radionuclides – Programa de Radioproteção da FDA: Informações.
Interactive Chart of Nuclides – Um gráfico de todos os nuclídeos
National Isotope Development Center – fonte de radionuclídeos do governo dos EUA – produção, pesquisa, desenvolvimento, distribuição e informação
The Live Chart of Nuclides – IAEA
Radionuclides production simulator – IAEA

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[1] R.H. Petrucci, W.S. Harwood and F.G. Herring, General Chemistry (8th ed., Prentice-Hall 2002), p.1025–26

[rennie-99-2] Rennie MJ (novembro de 1999). «An introduction to the use of tracers in nutrition and metabolism». The Proceedings of the Nutrition Society. 58 (4): 935–44. PMID 10817161. doi:10.1017/S002966519900124X

[3] MELVIN CALVIN; THE PATH OF CARBON IN PHOTOSYNTHESIS, VI; J. Chem. Educ. 1949, 26, 12, 639. - www.esalq.usp.br

[4] M. CALVIN, A. A. BENSON; The Path of Carbon in Photosynthesis IV: The Identity and Sequence of the Intermediates in Sucrose Synthesis; SCIENCE,11 FEB 1949: 140-142.

[5] A. A. BENSON, M. CALVIN, The Path of Carbon in Photosynthesis: VII. RESPIRATION AND PHOTOSYNTHESIS , Journal of Experimental Botany, Volume 1, Issue 1, 1950, Pages 63–68.

[6] Bassham J.A., Calvin M. (1960) The path of carbon in photosynthesis. In: Pirson A. (eds) Die CO2-Assimilation / The Assimilation of Carbon Dioxide. Handbuch der Pflanzenphysiologie / Encyclopedia of Plant Physiology, vol 5. Springer, Berlin, Heidelberg.

[7] Scott H. Britz-Cunningham, S. James Adelstein; Molecular Targeting with Radionuclides: State of the Science; J Nucl Med December 1, 2003 vol. 44 no. 12 1945-1961.

[8] Ingvar, David H.; Lassen, Niels A. (1961). «Quantitative determination of regional cerebral blood-flow in man». The Lancet. 278 (7206): 806–807. doi:10.1016/s0140-6736(61)91092-3

[9] Ingvar, David H.; Franzén, Göran (1974). «Distribution of cerebral activity in chronic schizophrenia». The Lancet. 304 (7895): 1484–1486. PMID 4140398. doi:10.1016/s0140-6736(74)90221-9

[10] Lassen, Niels A.; Ingvar, David H.; Skinhøj, Erik (outubro de 1978). «Brain Function and Blood Flow». Scientific American. 239 (4): 62–71. Bibcode:1978SciAm.239d..62L. PMID 705327. doi:10.1038/scientificamerican1078-62

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