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quarta-feira, 21 de julho de 2021

Há reações nucleares ocorrendo agora mesmo em seu corpo

Sim, há reações nucleares que ocorrem constantemente em nosso corpo!


Para entender, vamos primeiramente contextualizar alguns conceitos importantes. Todos os objetos físicos são feitos de moléculas. Uma molécula é uma série de átomos ligados entre si por ligações químicas (eletromagnéticas). Dentro de cada átomo há um núcleo que é uma coleção de prótons e nêutrons ligados entre si por ligações nucleares. Reações químicas são a criação, quebra e rearranjo de ligações entre átomos em moléculas. As reações químicas não alteram a estrutura nuclear de nenhum átomo. 

Em contraste, as reações nucleares envolvem a transformação de núcleos atômicos. A maioria dos processos ao nosso redor em nossa vida diária são reações químicas e não reações nucleares. Todos os processos físicos que ocorrem para manter um corpo humano funcionando (sangue capturando oxigênio, açúcares sendo queimados, DNA sendo construído, etc.) são processos químicos e não processos nucleares. Mas reações nucleares de fato ocorrem no corpo humano, mas o corpo não as utiliza. Reações nucleares podem levar a danos químicos, que o corpo pode notar e tentar consertar.

Existem três tipos principais de reações nucleares:

  • Fusão nuclear: esta é a união de dois pequenos núcleos atômicos em um só núcleo.
  • Fissão nuclear: esta é a divisão de um grande núcleo atômico em fragmentos menores.
  • Decadência radioativa: esta é a mudança de um núcleo menos estável para um núcleo mais estável.

A fusão nuclear requer alta energia para poder ser inflamada. Por esta razão, a fusão nuclear só ocorre em estrelas, em supernovas, em bombas de fusão nuclear, em reatores experimentais de fusão nuclear, em impactos de raios cósmicos e em aceleradores de partículas. Da mesma forma, a fissão nuclear requer alta energia ou uma grande massa de elementos pesados e radioativos. Por esta razão, a fissão nuclear significativa só ocorre em supernovas, em bombas de fissão nuclear, em reatores de fissão nuclear, em impactos de raios cósmicos, em aceleradores de partículas e em alguns poucos depósitos de minério natural. Em contraste, o decaimento radioativo ocorre automaticamente em núcleos instáveis e é, portanto, muito mais comum.

Cada átomo tem ou um núcleo estável ou um núcleo instável, dependendo do tamanho e da proporção de prótons em relação aos nêutrons. Núcleos com muitos nêutrons, poucos nêutrons, ou que são simplesmente grandes demais são instáveis. Eles eventualmente se transformam em uma forma estável através da decadência radioativa. Onde quer que haja átomos com núcleos instáveis (átomos radioativos), há reações nucleares que ocorrem naturalmente. O interessante é que há pequenas quantidades de átomos radioativos em toda parte: em sua cadeira, no solo, no alimento que você come, e sim, em seu corpo.

A decomposição radioativa produz radiação de alta energia que pode danificar seu corpo. Felizmente, nossos corpos têm mecanismos para limpar os danos causados pela radioatividade e pela radiação de alta energia antes que eles se tornem graves. Para a pessoa comum que vive uma vida normal, a quantidade de radioatividade em seu corpo é tão pequena que o corpo não tem dificuldade de reparar todos os danos. O problema é quando os níveis de radioatividade (a quantidade de reações nucleares dentro e ao redor do corpo) aumentam demais e o corpo não consegue acompanhar os reparos. Nesses casos, a vítima sofre queimaduras, doenças, câncer e até mesmo a morte. A exposição a níveis perigosamente altos de radioatividade é rara e normalmente é evitada através de regulamentação governamental, treinamento e educação. 

Níveis baixos de átomos radioativos estão constantemente se acumulando em nós. As formas como acabamos com átomos radioativos em nosso corpo incluem: comer alimentos que naturalmente contêm pequenas quantidades de isótopos radioativos, respirar ar que naturalmente contém pequenas quantidades de isótopos radioativos, e ser bombardeados com raios cósmicos que criam átomos radioativos em nosso corpo.

Os isótopos radioativos naturais mais comuns em humanos são o carbono-14 e o potássio-40. Quimicamente, estes isótopos comportam-se exatamente como carbono e potássio estáveis. 

Enquanto o potássio-39 e o potássio-41 possuem núcleos estáveis, o potássio-40 é radioativo. Isto significa que quando consumimos uma banana, obtemos uma quantidade mensurável de potássio-40 radioativo. Qual a quantidade? A abundância natural de potássio-40 é de apenas 0,012%, ou aproximadamente 1 átomo em 10.000. Uma banana típica tem aproximadamente 300 mg de potássio. Portanto, com cada banana que comemos, ingerimos aproximadamente 0,036 mg de potássio radioativo-40.


A ocorrência natural da decomposição do carbono-14 no corpo é o princípio central por trás da datação por carbono. Enquanto uma pessoa estiver viva e ainda comendo, cada átomo de carbono-14 que se decompõe em um átomo de nitrogênio é substituído em média por um novo átomo de carbono-14. Mas uma vez que uma pessoa morre, ela deixa de substituir os átomos de carbono-14 em decadência. Lentamente os átomos de carbono-14 decompõem-se em nitrogênio sem serem substituídos, de modo que há cada vez menos carbono-14 em um corpo morto. A taxa na qual o carbono-14 decai é constante e bem conhecida, assim, ao medir a quantidade relativa de carbono-14 em um osso, os arqueólogos podem calcular quando a pessoa morreu. Todos os organismos vivos consomem carbono, portanto a datação por carbono pode ser usada para datar qualquer organismo que já viveu, e qualquer objeto feito de um organismo vivo. Ossos, madeira, couro e até mesmo papel podem ser datados com precisão, desde que tenham existido pela primeira vez nos últimos 60.000 anos. Tudo isso se deve ao fato de que as reações nucleares ocorrem naturalmente nos organismos vivos.


Por: Jonathan Pena Castro


Fontes: 1

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