Questões e respostas
Uma espécie atómica é definida por dois números inteiros: o número de prótons no núcleo (conhecido como Z, ou número atómico) e o número total de prótons mais neutrões (conhecido como Z, ou número de massa).
Isótopos são os átomos de um elemento que tem o mesmo número atómico mas uma massa atómica diferente; ou seja, o mesmo número de prótons e portanto propriedades químicas idênticas, mas números diferentes de nêutrons e consequentemente propriedades físicas diferentes. Os isótopos podem ser estáveis ou instáveis ou radioisótopos. Nestes últimos, os seus núcleos têm uma propriedade especial: emitem energia sob a forma de radiação ionizante enquanto procuram uma configuração mais estável.
Isótopos são os átomos de um elemento que tem o mesmo número atómico mas uma massa atómica diferente
Número atómico (Z) e número de massa (A)
O número atómico define o elemento químico a que o átomo pertence. Assim, independentemente do número de neutrões que possuem, todos os átomos cujos núcleos têm um próton são átomos de hidrogénio. Todos aqueles com oito prótons são átomos de oxigénio, etc..
O número de massa é o número inteiro que está mais próximo da massa (expresso em unidades de massa atómica) do átomo em questão. Assim, todos os átomos com A = 2 têm uma massa de aproximadamente 2 unidades de massa; os átomos com A = 235 têm uma massa de aproximadamente 235 unidades de massa atómica.
Anotação: AZX (onde X é o elemento do átomo)
Isótopos
Isótopos (do grego isos = mesmo e tópos = lugar) são átomos de um mesmo elemento, cujos núcleos têm um número diferente de neutrões e, portanto, diferem em massa. Ou seja, têm o mesmo número atómico (Z) mas números de massa diferentes (A).
Por exemplo, o carbono é apresentado na natureza como uma mistura de três isótopos com números de massa 12, 13 e 14: 12C, 13C e 14C. As quantidades globais de carbono em cada uma são respectivamente 98,99%, 1,11% e vestígios.
A maioria dos elementos químicos possui mais de um isótopo, como é o caso do estanho, o elemento com o maior número de isótopos estáveis. Apenas 21 elementos, como berílio e sódio, possuem um único isótopo natural.
Tipos de isótopos:
- Natural: Os que se encontram naturalmente na natureza. Exemplos: o hidrogénio tem três isótopos naturais (protio, que não tem neutrões, deutério, com um neutron, e trítio, com dois). Outro elemento que contém isótopos muito importantes é o carbono, que inclui o carbono 12, a base referencial de massa atómica em qualquer elemento; o carbono 13, o único carbono com propriedades magnéticas, e o carbono radioactivo 14, muito importante uma vez que a sua vida média é de 5.730 anos e é amplamente utilizado em arqueologia para determinar a idade dos fósseis orgânicos.
- Artificial: Estes isótopos, fabricados em laboratórios nucleares por bombardeamento de partículas subatómicas, têm geralmente um tempo de vida curto, principalmente devido à sua natureza instável e radioactividade. Exemplos: iridium 192, utilizado para verificar que a soldadura de tubos é hermeticamente selada, especialmente no que diz respeito a tubos de transporte de petróleo bruto pesado e combustíveis. Alguns isótopos de urânio são também utilizados para trabalhos nucleares como a geração eléctrica.
Isótopos são também subdivididos em isótopos estáveis (há menos de 300) e isótopos instáveis ou radioactivos (há cerca de 1.200). O conceito de estabilidade não é exacto, uma vez que existem isótopos quase estáveis. Ou seja, durante algum tempo eles são instáveis e tornam-se estáveis ou transformam-se em outros isótopos estáveis.
Os elementos mais químicos possuem mais de um isótopo, como é o caso do estanho, o elemento com o maior número de isótopos estáveis
Radioisótopo (também conhecido como radioisótopo)
Estes são isótopos radioactivos, uma vez que têm um núcleo atómico instável (devido ao equilíbrio entre neutrões e prótons) e emitem energia e partículas quando mudam para uma forma mais estável. A energia libertada na mudança de forma pode ser medida com um contador Geiger ou com filme fotográfico.
Cada radioisótopo tem uma desintegração característica ou período de semi-vida. A energia pode ser libertada principalmente sob a forma de alfa (núcleos de hélio), beta, (electrões ou positrões), ou raios gama (energia electromagnética).
Isótopos de radioactividade artificial e instável têm utilizações médicas. Por exemplo, um isótopo de tecnécio (99mTc) pode ser utilizado para identificar vasos sanguíneos bloqueados. Vários isótopos radioactivos naturais são utilizados para determinar cronologias, tais como o tipo arqueológico (14C).
Aplicações de radioisótopos
- Medicamentos: Diagnóstico e tratamento de doenças, esterilização de produtos frequentemente utilizados em ambientes clínicos e cirúrgicos, etc.
- Indústria e tecnologia: revisão de materiais e soldadura na construção, controlo de processos produtivos, investigação, etc.
- Agricultura: Controlo de pragas, conservação de alimentos, etc.
- Arte: restauro de objectos de arte, verificação de objectos históricos ou artísticos, etc.
- Arqueologia: Datação de eventos geológicos, etc.
- Investigação: Universo, indústria, medicina, etc.
- Farmacologia: O estudo do metabolismo dos medicamentos antes de serem autorizados para uso público.