Meia-Vida ou Período de Semidesintegração de Elementos Radioativos
- Quanto tempo dura um material radioativo?
- Os diferentes radioisótopos se desintegram com a mesma velocidade?
- Por quanto tempo o lixo radioativo deve ficar isolado?
- Qual é o tempo que os elementos radioativos usados em exames médicos permanecem no organismo de uma pessoa?
- Uma região que sofreu algum acidente nuclear deve ficar isolada por quanto tempo?
Todas essas perguntas são respondidas por meio de uma grandeza que mede a diminuição que as amostras radioativas de diferentes elementos sofrem com o passar do tempo. Esta é a meia-vida ou período de semidesintegração, que pode ser representada por P ou por t1/2.
Por exemplo, o período de meia-vida do Ba-142 é de 6 minutos. Para melhor exemplificar, digamos que temos uma amostra de 2 g desse isótopo radioativo, após 6 minutos, restará apenas 1 g dessa amostra, ou seja, metade. Depois de mais 6 minutos, a massa do Ba-142 diminuirá para 0,5 g, mostrando que houve outra redução pela metade. Passando-se mais 6 minutos, a quantidade será de 0,25g e assim por diante.
Observou? Isso nos mostra que o Ba-142 tem um tempo constante para reduzir-se à metade e isso acontece com todos os elementos radioativos.
No entanto, cada radioisótopo se reduz pela metade em um tempo diferente, ou seja, possui uma meia-vida específica. A seguir, temos uma lista com a meia-vida de vários radioisótopos. Veja como alguns levam apenas segundos para se reduzirem à metade, enquanto que outros levam vários anos:
Geralmente, esse período de semidesintegração é representado por uma curva de decaimento radioativo. Tomemos como exemplo o iodo-131, que é usado em medicina nuclear em exames de tireoide. O período de meia-vida do iodo-131 é de 8 dias, assim, temos o seguinte gráfico que representa a curva de decaimento radioativo duma amostra de 10g do iodo-131:
A meia-vida não depende da quantidade da amostra, nem da temperatura, nem da pressão.
As meias-vidas dos isótopos são utilizadas para várias finalidades, como para solucionar as questões levantadas nas perguntas introdutórias.
Uma aplicação interessante também é para determinar a idade de objetos arqueológicos, fósseis e rochas, como ocorre com o carbono 14, que é incorporado nos organismos vivos. Quando o ser vivo morre, ele deixa absorver esse isótopo e existe somente a sua desintegração. Sabendo que o período de meia-vida do carbono-14 é de 5730 anos, pode-se calcular em que tempo aquele ser vivo morreu. Para mais detalhes, leia o texto Carbono 14.
Além disso, a idade da Terra pode ser estimada por meio da desintegração radioativa do urânio-238, como diz no texto Decaimento radioativo e a idade da Terra.