Descrição da imagem: Desintegração do rádio-226. Este grande núcleo de 226 nucleons (88 prótons e 138 nêutrons) emite uma partícula alfa composta por dois prótons e dois nêutrons. Ele então se transforma em um núcleo de radônio-222, que também é radioativo, contendo dois prótons e dois nêutrons a menos. A desintegração libera 4,6 milhões de elétron-volts de energia (MeV). Crédito: Instituto Nacional de Física Nuclear e Física de Partículas (IN2P3).
Os átomos são estáveis quando o número de nêutrons no núcleo é aproximadamente igual ao número de prótons. Quando essa diferença é muito grande, o átomo se torna instável.
Núcleos pesados de isótopos ricos em nêutrons com número atômico maior do que o do ferro (N = 26) são formados em temperaturas muito altas (>109 K) durante a explosão de estrelas massivas (supernovas).
No entanto, todos os núcleos buscam uma estabilidade energética mais econômica. Assim, para retornar a um estado estável, eles devem se transmutar, expulsando energia na forma de massa ou radiação. Isso leva à desintegração espontânea do núcleo, conhecida como radioatividade.
A radioatividade é, portanto, um fenômeno natural aleatório que ocorre no núcleo, nas profundezas do átomo, e resulta em um novo núcleo mais estável.
Em 1908, Ernest Rutherford (1871-1937) identificou as partículas alfa como núcleos de hélio-4 compostos por 2 prótons e 2 nêutrons. Assim, o núcleo estável resultante da desintegração radioativa tem dois nêutrons e dois prótons a menos do que o núcleo instável do qual se originou.
A emissão de uma partícula alfa afeta principalmente núcleos muito grandes, como o do rádio-226 (88 prótons e 138 nêutrons), do tório-232 (90 prótons e 142 nêutrons), do urânio-238 (92 prótons e 136 nêutrons), etc.
Esses núcleos são instáveis porque a repulsão coulombiana entre prótons, que aumenta como o quadrado do número de prótons, é mais forte do que a atração nuclear entre nucleons. Nesse ponto, o núcleo expulsa um pacote de quatro nucleons.
Para a matéria, esta é a maneira mais rápida e econômica de recuperar a estabilidade.
O rádio não possui isótopos estáveis. O isótopo predominante do rádio, descoberto por Pierre e Marie Curie em 21 de dezembro de 1898 ao extraí-lo da pechblenda (minério de urânio), é o rádio-226, cuja meia-vida radioativa ou período de semidesintegração é de 1.600 anos (tempo necessário para que metade dos núcleos inicialmente presentes se transformem em outros núcleos).
O rádio possui propriedades naturais surpreendentes (radioluminescência, produção espontânea de calor, fonte radioativa, etc.). Além disso, torna a atmosfera condutora de eletricidade e descarrega capacitores à distância, o que levou ao desenvolvimento do contador Geiger-Müller. O contador Geiger, desenvolvido em 1928, é utilizado para medir uma ampla gama de radiações ionizantes (radiação alfa, beta, gama e raios X).
O rádio foi utilizado até 1950 por suas propriedades de radioluminescência, especialmente em tintas destinadas à relojoaria. A partir da década de 1920, doenças ocupacionais foram identificadas entre as trabalhadoras que afinavam seus pincéis de tinta enriquecida com rádio, levando-os à boca. Essas doenças levaram a uma primeira investigação epidemiológica e ao fechamento progressivo das fábricas.
Devido à sua grande massa e carga, as partículas alfa têm baixa penetração. Geralmente, podem ser interrompidas pela pele. No entanto, se ingeridas, tornam-se perigosas. Doses suficientemente altas podem causar câncer.
Nota: A ionização é o processo de remover ou adicionar cargas eletromagnéticas a um átomo.
Entrelaçamento Quântico: Quando Duas Partículas se Tornam Uma!
O Pentaquark: uma nova peça do quebra-cabeça cósmico!
Por que os Gases Raros são raros?
O Movimento Browniano: uma conexão entre dois mundos
Os 4 artigos de Albert Einstein do ano de 1905 
Por que a fusão nuclear exige tanta energia? 
Diagramas de Feynman e física de partículas 
As estrelas não podem criar elementos mais pesados que o ferro por causa da barreira de
instabilidade nuclear 
O que é radioatividade β? 
Teoria da parede de Planck 
O vazio é realmente vazio? 
O Grande Colisor de Hádrons 
O hádron não é um objeto fixo 
Radioatividade, natural e artificial 
O Mundo das Nanopartículas: Uma Revolução Invisível 
Gato de Schrodinger 
Antes do big bang, o multiverso 
Inflação eterna 
Ondas gravitacionais 
Além dos nossos sentidos 
O que é uma onda? 
Os campos da realidade: o que é um campo? 
Espaço no tempo 
Calculadora ou computador quântico 
Condensado de Bose-Einstein 
Equação das três leis de Newton 
Conceito de campo em física 
O elétron, uma espécie de ponto elétrico 
Entropia e desordem 
Luz, toda a luz do espectro 
A jornada infernal do fóton 
Mistério do Big Bang, o problema do horizonte 
O neutrino e a radioatividade beta 
Espaço-tempo de Einstein 
Medição do Tempo: Desafio Científico e Tecnológico 
Constantes Físicas e Cosmológicas: Números Universais na Origem de Tudo 
Espectroscopia, uma fonte inesgotável de informações 
Abundância de elementos químicos no universo 
O tamanho dos átomos 
A ordem magnética e magnetização 
O confinamento de quarks 
Superposições de estados quânticos 
Emissão alfa (α) 
Equação de indução eletromagnética 
Fusão nuclear, fonte de energia natural 
A matéria escura existe? 
Matéria não bariônica 
Do Átomo Antigo ao Átomo Moderno: Uma Exploração dos Modelos Atômicos 
O mistério da matéria, de onde vem a massa 
Energia nuclear e urânio 
O Universo dos raios X 
Quantos fótons para aquecer um café? 
Ver os Átomos: Uma Exploração da Estrutura Atômica 
Efeito túnel da mecânica quântica 
Entropia: O que é o Tempo? 
As 12 Partículas da Matéria: Compreendendo o Universo na Escala Subatômica 
O Orbital Atómico: Imagem do Átomo 
Radioatividade da Terra 
O vácuo tem energia considerável 
Antimatéria e antipartícula 
O que é uma carga elétrica? 
Nossa matéria não é quântica! 
Por que usar hidrogênio na célula de combustível? 
Os segredos da gravidade 
E=mc2 explica a massa do próton 
Imagem da gravidade desde Albert Einstein 
O ano milagroso de Einstein: 1905 
O que a equação E=mc2 realmente significa? 
Relatividade especial e espaço e tempo 
Entre Ondas e Partículas: O Mistério da Dualidade