Elementos químicos radioativos

Licenciatura Plena em Química (Universidade de Cruz Alta, 2004)
Mestrado em Química Inorgânica (Universidade Federal de Santa Maria, 2007)

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Existem cerca de 90 elementos químicos estáveis, isto é, que apresentam um átomo de núcleo estável eletricamente. Ocorre que, por apresentar carga elétrica igual (carga positiva), os prótons tendem a tornar o núcleo atômico cada vez mais instável à medida em que vai se chegando a elementos químicos mais pesados, isto é, com uma quantidade maior de prótons aglomerados no núcleo do átomo. Dessa forma, elementos químicos de alto peso molecular tendem a emitir partículas nucleares ou energia para adquirirem estabilidade. Dá-se essa definição no estudo da radioatividade.

Dentre os elementos químicos radioativos, destacam-se o urânio (U), o polônio (Po), o rádio (Ra) e o césio (Cs), os quais servirão como objetos de investigação do presente texto.

O elemento químico urânio possui número atômico 92 e massa atômica 238,07. É extraído da natureza na forma de um óxido, em concentrações minerais baixas. O urânio encerra os elementos químicos naturais, isto é, a partir dele, todos os demais classificados na Tabela Periódica são artificiais. Seu principal óxido é o óxido uranoso, de fórmula molecular UO2, de aspecto negro do qual são extraídos cristais de coloração verde. Outro minério de elevada importância é a uraninita, de fórmula molecular U3O8, a qual tem servido de maior fonte de urânio ultimamente. O urânio está na história da radioatividade, tendo sido o elemento responsável pelo descobrimento das emissões radioativas em uma série de experimentos promovidos por Becquerel. Sua série de desintegração radioativa dá origem ao elemento plutônio.

O elemento químico polônio possui número atômico 84 e massa atômica 209. Sua nomenclatura está associada a uma homenagem a Pierre e Marie Curie (Polônia). O polônio pode ser extraído pela sua alta solubilidade em soluções ácidas diluídas. Trata-se de um metal volátil, de baixíssimo ponto de fusão. É tido como uma das substâncias de maior intensidade de emissões radioativas dentre todas as outras.

O elemento químico rádio apresenta número atômico 88 e massa atômica 226,05. Trata-se de um metal alcalino terroso (localizado na Família 2A da Tabela Periódica), sendo muito raro naturalmente. Sua principal fonte é um minério conhecido como pechblenda. Apresenta uma importante emissão gama, a qual é utilizada industrialmente na esterilização de alguns alimentos. Uma de suas séries de desintegrações radioativas forma os elementos hélio e radônio.

O elemento químico césio possui número atômico 55 e massa atômica 132,9. Trata-se de um metal alcalino (Família 1A da Tabela Periódica), sendo encontrado no estado líquido em temperaturas superiores a 28 °C.  É utilizado desde 1967 pelo Sistema Internacional de Unidades (SI) como determinante para a unidade do tempo segundo, sendo que 1 segundo corresponde a 9.192.631.770 ciclos da radiação de seu isótopo 133 entre dois níveis de energia de seu átomo.

Referências:
ATKINS, Peter; JONES, Loreta; Princípios de Química: questionando a vida moderna e o meio ambiente, Porto Alegre: Bookman, 2001.
MAHAN, Bruce M.; MYERS, Rollie J.; Química: um curso universitário, Ed. Edgard Blucher LTDA, São Paulo/SP – 2002.