Estamos no que pode se chamar de “Era Atômica”. Mas, o que significa isso? Significa que estamos numa época em que começamos a desenvolver aplicações práticas para a radioatividade. Ah, agora tá explicado. Mas, peraí! O que é mesmo radioatividade? De onde vem isso? Como podemos trabalhar com ela?

O fenômeno da radioatividade foi acidentalmente (quase sempre é) descoberto pelo cientista francês Henri Becquerel, 1896. Ele estudava as impressões feitas em papel fotográfico por sais de urânio quando eram expostos à luz solar. Em uma determinada semana, o tempo ficou nublado por todos os dias; isso obrigou Becquerel a guardar o sal de urânio envolto em papel fotográfico no fundo de seu armário. Quando Becquerel retirou os apetrechos de lá, ele notou que o papel fotográfico tinha sido sensibilizado. Isso levou Becquerel concluir que teria sido o próprio sal de urânio – o sulfato duplo de uranila e potássio, K₂(UO)₂(SO₄)₂ – o responsável pela sensibilização do papel. E concluiu mais: que a substância emitia uma determinada energia ou irradiação que sensibilizava o papel fotográfico, mesmo quando envoltos em papel preto e longe de qualquer outra fonte de irradiação. Esta irradiação recebeu o nome de “Raios Becquerel” ou, simplesmente, “Emissões radioativas” ou ainda “Radioatividade”.

Algum tempo depois, o casal Pierre e Marie Curie verificou que todos os sais de urânio eram capazes de causar impressões em papéis fotográficos, e logo foi concluído que o responsável por tais impressões era o próprio urânio. Ao se extrair e purificar este elemento proveniente do minério pechblenda, U₃O₈, o casal Curie verificou que as impurezas eram ainda mais radioativas que o próprio urânio. Dessas impurezas, eles separaram, em 1898, um novo elemento químico: o polônio; este elemento é 400 vezes mais radioativo que o urânio e recebeu este nome em homenagem ao país natal de Marie Curie, a Polônia. Após novas separações e purificações, um novo elemento químico é descoberto por Marie Curie, o rádio, que é 900 vezes mais radioativo que o urânio. Só para se ter uma idéia da força de sua radioatividade, o rádio apresenta, naturalmente, uma temperatura ligeiramente superior à temperatura ambiente e apresenta um tom azulado luminescente.

Mas, afinal, de que é feita a radioatividade? De onde ela vem? Bom, tomemos uma substância radioativa natural (como o polônio, por exemplo) e a coloquemos num bloco de chumbo com apenas um orifício ao centro. Desse modo, a emissão radioativa não se dispersará, mas tomará uma única direção e sentido. Agora, se nós pusermos este bloco de chumbo com a substância dentro de uma câmara, aonde se fez vácuo, de modo que as emissões radioativas passem por entre dois pólos (positivo e negativo) de um gerador de corrente contínua de alta voltagem, até atingir uma placa com papel fotográfico, o que observaremos? Como podemos observar na figura, o feixe se dividiu em três: Um se desviou para o lado do pólo positivo, o outro para o pólo negativo e o terceiro não sofreu alteração. Senhoras e senhores, apresento-lhes as emissões α, β e γ.

EMISSÕES α – São partículas atiradas a alta velocidade (aproximadamente 3.000 a 30.000km/s), constituídas por dois prótons e dois nêutrons (são, portanto, núcleos do elemento hélio). Como a sua carga elétrica é +2, esta emissão foi desviada para o lado do pólo negativo (os opostos se atraem, lembra-se?). Sua penetração é de 2 a 8cm no ar (o menor das três emissões). Já que este é um átomo de hélio sem os elétrons, é fácil supor que durante o trajeto ele arranque elétrons para se transformar no dito gás nobre e ficar eletricamente estável.

EMISSÕES β – São elétrons atirados a altíssimas velocidades (cerca de 70.000 a 300.000 km/s) de um núcleo instável. Sendo partículas negativas, elas são artaídas pelo pólo positivo, e como a sua massa é muito pequena (aproximadamente 2,11 x 10^–31 kg) sua inércia é bem menor que a das emissões α, acarretando em um desvio muito maior. A sua penetração é de 1cm no alumínio ou 1mm no chumbo (cerca de 50 a 100 vezes maior que as emissões α). Mas, surge aqui uma pergunta: Elétrons no núcleo? Como eles foram parar lá se eles se localizam apenas na elestrosfera? Bom, realmente os elétrons somente são encontrados na eletrosfera; os elétrons que são emitidos do núcleo são provenientes de um nêutron que sofre uma cisão e libera um próton (que fica no núcleo), um elétron (que vai ser expelido e dar origem à emissão β) e um neutrino. Este último possui carga elétrica nula e uma massa tão pequena que chega a ser desprezível.

EMISSÕES γ – São ondas eletromagnéticas (como a luz), ao contrário das duas primeiras que são partículas. Estas ondas possuem um comprimento de onda muito pequeno (λ = 10^–10 a 10^–11m) e, portanto, possui uma energia muito mais elevada que os raios X. Por ser uma onda eletromagnética, as emissões γ não possuem massa nem carga elétrica; por isso, elas não sofrem desvio ao passar por um campo elétrico ou magnético. Sua velocidade no vácuo, como toda onda, chega a 300.000 km/s. Seu poder de penetração é sempre muito maior que o das emissões β, podendo atravessar uma 20cm no aço ou 5cm de chumbo.