Sim, as reações nucleares ocorrem constantemente em nosso corpo, mas são muito poucas em comparação com as reações químicas e não afetam muito nosso corpo. Todos os objetos físicos são feitos de moléculas. Uma molécula é um conjunto de átomos ligados entre si por ligações químicas (eletromagnéticas).
Dentro de cada átomo há um núcleo, que é uma coleção de prótons e nêutrons unidos por ligações nucleares. As reações químicas são a criação, quebra e rearranjo de ligações entre átomos nas 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 que nos cercam na vida cotidiana são reações químicas, não reações nucleares. Todos os processos físicos que ocorrem para sustentar a vida do corpo humano (captura de oxigênio, queima de açúcar, construção de DNA, etc.) são processos químicos, não nucleares.
As reações nucleares ocorrem no corpo humano, mas o corpo não as utiliza. As reações nucleares dentro do corpo podem causar danos químicos que o corpo pode notar e tentar reparar.
Existem três tipos principais de reações nucleares:
Fusão nuclear: Esta é a fusão de dois pequenos núcleos atômicos em um único núcleo.
Fissão nuclear: é a divisão de um grande núcleo atômico em fragmentos menores.
Decadência radioativa: Esta é uma mudança de um núcleo menos estável para um núcleo mais estável.
Observe que a fissão nuclear e o decaimento radioativo se sobrepõem ligeiramente. Alguns tipos de decaimento radioativo envolvem o “cuspe” de detritos nucleares e, portanto, podem ser considerados um tipo de fissão. Para os fins deste artigo, "fissão" refere-se a eventos de fragmentação nuclear em grande escala que claramente não podem ser classificados como decadência radioativa.
A fusão nuclear requer alta energia para começar. Por esse motivo, a fusão nuclear ocorre apenas em estrelas, em supernovas, em bombas termonucleares, em reatores de fusão nuclear experimentais, no impacto de raios cósmicos e em aceleradores de partículas. Da mesma forma, a fissão nuclear requer alta energia ou uma grande massa de elementos radioativos pesados.
Por esta razão, a fissão nuclear significativa ocorre apenas em supernovas, em bombas de fissão nuclear, em reatores de fissão nuclear, em impactos de raios cósmicos, em aceleradores de partículas e em alguns depósitos de minério natural. Em contraste, o decaimento radioativo ocorre automaticamente com núcleos instáveis e, portanto, é muito mais comum.
Cada átomo tem um núcleo estável ou um núcleo instável, dependendo de seu tamanho e da proporção de prótons para nêutrons. Os núcleos contendo muitos nêutrons, poucos nêutrons ou simplesmente muito grandes são instáveis.
Em última análise, eles se tornam estáveis como resultado da decadência radioativa. Onde quer que existam átomos com núcleos instáveis (átomos radioativos), as reações nucleares ocorrem naturalmente. Curiosamente, pequenas quantidades de átomos radioativos estão por toda parte: em sua cadeira, no solo, na comida que você come e em seu corpo.
A decomposição radioativa produz radiação de alta energia que pode danificar seu corpo. Felizmente, os corpos humanos têm mecanismos para reparar os danos causados pela radioatividade e radiação de alta energia antes que se tornem graves.
Para uma pessoa comum que leva uma vida normal, a quantidade de radioatividade em seu corpo é tão pequena que não é difícil para o corpo reparar todos os danos. Um problema pode surgir quando o nível de radioatividade (o número de reações nucleares dentro e ao redor do corpo) torna-se muito alto para que o corpo consiga acompanhar os reparos.
Nesses casos, a vítima sofre queimaduras, doenças, câncer e até a morte. A exposição a níveis perigosamente altos de radioatividade é rara e geralmente pode ser evitada por meio de regulamentação governamental, treinamento e educação. As causas comuns de exposição humana a alta radioatividade incluem:
Radônio natural no solo. Todas as formas (isótopos) do elemento radônio são radioativas. O teste de radônio em residências tornou-se o padrão para evitar a superexposição.
Funcionários que trabalham em reatores nucleares ou instalações de armas nucleares. Regulamentações rígidas e detectores de radiação pessoais ajudam a prevenir a superexposição. As pessoas estão muito próximas das armas nucleares quando estão sendo testadas.
Pessoas que vivem perto de uma usina nuclear quando ela está passando por um desastre nuclear.
Tratamento médico que usa um método controlado de radioatividade para combater doenças.
Observe que se você fizer um exame médico que exija uma bebida ou uma injeção de um marcador radioativo, seu corpo terá realmente mais reações nucleares do que o normal, mas o nível ainda está baixo o suficiente para não ser perigoso e, portanto, não foi incluído neste Lista.
Níveis baixos de átomos radioativos estão constantemente se acumulando em todas as pessoas. As maneiras de obter átomos radioativos em nossos corpos incluem: comer alimentos que contenham naturalmente pequenas quantidades de isótopos radioativos, inalar ar que naturalmente contém pequenas quantidades de isótopos radioativos e bombardeio com raios cósmicos que criam átomos radioativos em nossos corpos.
Os isótopos radioativos mais comuns que ocorrem naturalmente no corpo humano são o carbono-14 e o potássio-40. Quimicamente, esses isótopos se comportam exatamente como o carbono e o potássio estáveis. Por essa razão, o corpo usa o carbono-14 e o potássio-40 da mesma forma que o carbono e o potássio normais; incorporando-os em diferentes partes das células, sem saber que são radioativos.
Com o tempo, os átomos de carbono-14 decaem em átomos de nitrogênio estáveis e os átomos de potássio-40 decaem em átomos de cálcio estáveis. Os produtos químicos no corpo que dependiam da presença de um átomo de carbono-14 ou potássio-40 em um local específico repentinamente terão um átomo de nitrogênio ou cálcio. Essa mudança danifica o produto químico. Normalmente, essas alterações são tão raras que o corpo pode reparar danos ou filtrar produtos químicos danificados.
Enquanto o potássio-39 e o potássio-41 têm núcleos estáveis, o potássio-40 é radioativo. Isso significa que, quando consumimos uma banana, obtemos quantidades mensuráveis de potássio-40 radioativo.
Quantos?
O conteúdo natural de potássio-40 é de apenas 0,012%, ou cerca de 1 átomo em 10.000. Uma banana típica contém cerca de 300 mg de potássio. Portanto, para cada banana que comemos, ingerimos aproximadamente 0,036 mg de potássio-40 radioativo.
A ocorrência natural da decomposição do carbono 14 no corpo é o princípio básico da datação por carbono. Enquanto uma pessoa está viva e ainda comendo, todo carbono-14 que se decompõe em um átomo de nitrogênio é, em média, substituído por um novo átomo de carbono-14.
Mas assim que uma pessoa morre, ela para de substituir os átomos de carbono 14 em decomposição. Lentamente, os átomos de carbono-14 decaem em nitrogênio sem reposição, de forma que cada vez menos carbono-14 permanece no corpo morto. A taxa de decomposição do carbono-14 é constante e bem conhecida, portanto, medindo a quantidade relativa de carbono-14 no osso, os arqueólogos podem calcular a data da morte de uma pessoa.
Todos os organismos vivos consomem carbono, então a datação por carbono pode ser usada para determinar a idade de qualquer organismo vivo e de qualquer objeto criado a partir de um organismo vivo. Ossos, madeira, couro e até papel podem ser datados com precisão, tal como existiram pela primeira vez nos últimos 60.000 anos. Tudo isso se deve ao fato de que as reações nucleares dentro dos organismos vivos ocorrem naturalmente.
2021-05-19 05:22:19
Autor: Vitalii Babkin