São considerados elementos radioativos aqueles em que seu conjunto de átomos têm a capacidade de emitir ondas eletromagnéticas, ou seja, possuem as radiações, beta, alfa e gama de maneira espontânea a partir da interação dos seus núcleos atômicos, na maioria das vezes, instáveis.
Todos os elementos químicos possuem átomos chamados isótopos. Esses são átomos de compostos diferentes que possuem o mesmo número atômico e número de massa diferentes.
Ao menos um desses isótopos é sempre um elemento radioativo.
Um elemento comum, estudado em muitos manuais de química, o hidrogênio, é um exemplo.
Ele apresenta três isótopos (elementos com massas diferentes e iguais números atômicos), sendo dois deles, os de número de massa igual a 2 e 3 considerados elementos radioativos.
A demonstração está explícita abaixo:
1H1–> Prótio
1H2 –> Deutério
1H3 –> Trítio
Na tabela periódica dos elementos químicos o número atômico é sempre considerado em relação aos critérios de radioatividade. O elemento polônio possui número atômico igual a 84, ou seja, tem 84 prótons no interior do seu núcleo e todos os seus isótopos são instáveis.
Qualquer elemento químico com número atômico igual ou maior que 84 tem uma tendência a possuir isótopos instáveis, originando, portanto, elementos radioativos.
Acompanhe as variações abaixo:
- 84PO210
- 84PO211
- 84PO212
- 84PO214
- 84PO215
- 84PO216
- 84PO218
Logo, o polônio possui uma variedade de isótopos radiativos.
Elementos radioativos naturais
De maneira geral, os elementos radioativos naturais pertencem a um grupo em que todos os seus isótopos são encontrados dessa forma na natureza, sem interferências antrópicas.
São eles:
- Polônio (84Po)
- Astato (85At)
- Radônio (86Rn)
- Frâncio (87Fr)
- Rádio (88Ra)
- Actínio (89Ac)
- Tório (90Th)
- Protactínio (91Pa)
- Urânio (92U)
Elementos radioativos artificiais
Diferente do que ocorre com o grupo anterior, os radioativos artificiais, também chamados de “transurânicos”, são todos aqueles que possuem o número atômico igual ou superior a 93.
São eles:
- Netúnio (93Np)
- Plutônio (94Pu)
- Amerício (95Am)
- Cúrio (96Cm)
- Berquélio (97Bk)
- Califórnio (98Cf)
- Einstênio (99Es)
- Férmio (100Fm)
- Mendelévio (101Md)
- Nobélio (102No)
- Laurêncio (103Lr)
- Rutferfórdio (104Rf)
- Dúbnio (105Db)
- Seabórgio (106Sg)
- Bório (107Bh)
- Hássio (108Hs)
- Meitnério (109Mt)
- Darmstadtio (110Ds)
- Roentgênio (111Rg)
- Copernício (112Cn)
- Nihônio (113Nh)
- Fleróvio (114Fl)
- Moscóvio (115Mc)
- Livermório (116Lv)
- Tenessino (117Ts)
- Oganosseno (118Og)
Diretrizes dos compostos radioativos
Há duas leis propostas pelo químico Frederick Soddy aplicadas ao comportamento dos elementos químicos radioativos que explicam o funcionamento dos isótopos quando ocorre a emissão das radiações gama, alfa e beta.
Primeira lei de Soddy
Quando um isótopo qualquer de um elemento radioativo faz a emissão da radiação alfa, produz outro átomo com número de massa equivalente a quatro vezes menor e o número atômico é duas unidades menor que o átomo que o originou.
Equação química que representa a primeira lei de Soddy:
ZXA → Z-2XA-4 + 2α4
Nos casos em que o isótopo do urânio emite radiação tipo alfa, transforma-se em um isótopo do tório, como segue a equação química seguir:
92X238 → 90X234 + 2α4
Segunda lei de Soddy
Ao emitir radiação beta o isótopo de um elemento origina um novo átomo em que seu número de massa é igual e o número atômico é uma vez maior do que o átomo que o originou.
A seguir, está exposta a equação química referente a segunda lei de Soddy:
ZXA → Z+1XA + -1β0
Um isótopo do urânio, ao emitir radiação beta transformar-se em um isótopo do actínio, de acordo com a equação mostra a seguir:
88Ra224 → 89Ac244 + -1β0
Usos dos elementos químicos
Apesar dos riscos à saúde por causa da presença de alguns compostos e da emissão de ondas eletromagnéticas, existem muitos usos e aplicações destes elementos. A seguir, veja as suas principais aplicações na indústria, procedimentos de saúde, dentre outros.
Urânio-235: este elemento é utilizado como combustíveis em reatores de usinas nucleares para geração de energia elétrica e fabricação de bombas radioativas.
Cobalto-60: sua utilização é frequente na radioterapia para tratamento de câncer.
Rádio-224: assim como o cobalto-60, o este tipo de isótopo de rádio é também utilizado em radioterapia no tratamento de câncer.
Iodo-131: na medicina, também aplicado para acompanhamento e tratamento de alguns tipos de doenças cancerígenas, além de ser um elemento para diagnóstico de enfermidades relacionada à tireoide.
Potássio-40: utilizado para catalogar as datas de fósseis e rochas. Além de ser responsável pelo controle de emissão de radiação gerada por um reator em usinas nucleares.
Estrôncio-90: aplicado para tratar a artrite reumatoide, além de ser um identificador da distribuição de nutrientes quando ocorre a alimentação dos animais.