Este projeto visa investigar a radioatividade natural em rochas e alimentos através da deteção de radiação usando um contador Geiger-Müller. Os alunos medem a contagem de radiação de amostras de rochas, cloreto de potássio e cloreto de sódio e comparam os resultados para concluir sobre os perigos da utilização de materiais radioativos na construção e na alimentação.
1. Projecto Rede Radiação Ambiente
Radioactividade Natural
Objectivos
• Investigar a existência de fontes naturais de radiação ionizante.
• Detectar a existência de radiação emitida por rochas.
• Concluir sobre os perigos da utilização de “rochas radioactivas” em materiais
de construção.
• Detectar experimentalmente a radioactividade do potássio (40K).
• Alertar os alunos para o facto de que alguns alimentos que comemos contêm
nuclídeos radioactivos.
Fundamentação teórica
Os nuclídeos radioactivos de longa-vida estão presentes normalmente em pequenas
concentrações nos materiais que nos rodeiam, nomeadamente, nas rochas que se
formaram com a terra há 4,5x109 anos. A radioactividade depende do tipo de
nuclídeos presentes nas rochas sendo em regra mais elevada nas rochas graníticas
do que nas sedimentares.
Uma parte significativa da radiação natural de fundo que recebemos vem do isótopo
40 do potássio (40K). O seu tempo de sua meia-vida é de 1,26x109 anos, e o seu
decaimento resulta a emissão de fotões gama. O potássio é um elemento muito
comum em solos e minerais estando presente em muitos alimentos. O 40K constitui
cerca de 0,0117% do potássio natural, que é abundante na Terra pelo que a sua
contribuição para a radioactividade natural é grande.
É possível detectar as radiações emitidas pelas “rochas radioactivas” utilizando um
simples contador Geiger-Müller. Este apenas detecta a existência de nuclídeos
radioactivos não fazendo a distinção dos diferentes tipos de radiação.
Material e equipamento
• Contador Geiger-Müller (GM)
• Rocha radioactiva, 100 g de cloreto de potássio, 100 g de cloreto de sódio
• Suportes para o detector e contentores para as amostras
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2. Projecto Rede Radiação Ambiente
Procedimento experimental
• Ligue o sistema de aquisição do contador Geiger-Müller
• Faça uma aquisição com o contador GM durante 10 minutos, sem que exista
alguma fonte radioactiva nas proximidades.
• De cada vez coloque em frente à janela do contador GM uma das amostras e
faça uma aquisição durante igual intervalo de tempo (10 min). Procure que as
amostras fiquem tão perto quanto possível da janela do detector Geiger (por
ex. a 2-3 mm de distância), mas sem nunca lhe tocar.
• As amostras em pó de cloreto de sódio ou potássio podem ser envolvidas
numa película fina (por exemplo a película aderente usada nas cozinhas) de
forma a proteger a janela do contador Geiger-Müller. Esta película não interfere
com a detecção da radiação gama.
Cuidado: A janela do contador Geiger-Müller é frágil ! Não lhe toque e
evite o contacto com qualquer das amostras.
Contador GM e rocha Contador GM e cloreto de potássio
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3. Projecto Rede Radiação Ambiente
Registo dos resultados
Tabela
Contagens (10 min)
Fundo
Rochas
Cloreto Potássio
Cloreto Sódio
Questões
1. Compare os valores obtidos experimentalmente nas várias situações. O que
pode concluir sobre a radioactividade de cada uma das amostras utilizadas?
2. A rocha em estudo poderia trazer alguns problemas em termos de saúde caso
fosse utilizada como matéria-prima de materiais de construção?
3. O cloreto de potássio é usado como substituto do sal das cozinhas (cloreto de
sódio) em regimes alimentares. Acha que pode trazer algum inconveniente
para a saúde?
4. Identifique alimentos ricos em potássio. Procure saber qual é a actividade
especifica (nº desintegrações por segundo e por quilograma) que cada um
deles em média apresenta.
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