RADIOATIVIDADE

Radiações Alfa, Beta e Gama


Existem três modalidades de radiações denominadas alfa, beta e gama que podem ser separadas por um campo magnético ou por um campo elétrico:

• Radiação alfa (α): também chamada de partículas alfa ou raios alfa, são partículas carregadas por dois prótons e dois nêutrons. Apresentam carga positiva +2 e massa 4.
• Radiação beta (β): raios beta ou partículas beta, são partículas negativas que se assemelham aos elétrons, apresenta carga negativa – 1 e massa 0.
• Radiação Gama (γ): ou raios gama. O comprimento de onda desta radiação varia de 0,5 Ǻ a 0,005 Ǻ (unidade de medida: angstron). As radiações gama são ondas eletromagnéticas, e possuem carga e massa nulas, emitem continuamente calor e têm a capacidade de ionizar o ar e torná-lo condutor de corrente elétrica.

Um núcleo radioativo emite radiação alfa ou beta, e a radiação gama está sempre presente. A partícula beta pode atingir uma velocidade de até 95% da velocidade da luz, já a partícula alfa é mais lenta e atinge uma velocidade de 20.000 km/s, e os raios gama atingem a velocidade das ondas eletromagnéticas (300.000 km/s).
Para melhor compreender a velocidade e a potência das partículas alfa, beta e gama frente à matéria, segue alguns exemplos do poder de penetração das radiações:

•  Apesar de serem bastante energéticas as partículas alfa são facilmente barradas por uma folha de papel;
• As partículas beta são mais penetrantes e menos energéticas que as partículas alfa, conseguem atravessar lâminas de chumbo de até 2 mm ou de alumínio de até 5 mm no ar, mas são barradas por uma placa de madeira de 2,5 cm de espessura;
• As partículas gama percorrem milhares de metros no ar, são mais perigosas, quando emitidas por muito tempo podem causar má formação nas células. Os raios gama conseguem atravessar chapas de aço de até 15 cm de espessura, mas são barradas por grossas placas de chumbo ou paredes de concreto.

Podemos concluir que as partículas alfa possuem uma massa e carga elétrica relativamente maior que as demais, entretanto, são facilmente barradas por uma folha de papel. Já as partículas gama não são tão energéticas, mas são extremamente penetrantes, podendo atravessar o corpo humano, são detidos somente por uma parede grossa de concreto ou por algum tipo de metal.

CURIOSIDADES DA FÍSICA

Acelerador de partículas será ligado novamente neste final de semana

O acelerador de partículas LHC, do Laboratório Europeu de Pesquisa Nuclear (Cern), passará por um novo teste neste final de semana, após 14 meses de consertos em consequência de um grave defeito poucos dias depois de entrar em funcionamento há 14 meses.
Conforme o porta-voz do Cern James Gillies, os cientistas injetarão entre sábado e domingo um feixe de prótons no acelerador para fazer com que o mesmo dê uma volta completa no túnel de 27 quilômetros de comprimento, situado a 100 metros de profundidade sob a fronteira suíço-francesa.

A circulação de partículas no gigantesco equipamento começará em um primeiro momento em baixa energia, com 450 GeV (gigaeletrons volts), e quando os cientistas injetarem feixes em direções opostas se produzirão, a essa velocidade, as primeiras colisões.

A partir então, o experimento consistirá em ir aumentando progressivamente a potência da circulação dos prótons, até chegar ao momento mais esperado e temido por alguns: as primeiras colisões de partículas a velocidade próxima a da luz, o que calculam que poderia ocorrer em janeiro.

Nesse momento, serão recriados os instantes posteriores ao Big Bang, o que dará informações chaves sobre a formação do universo e confirmará ou não a teoria da física, baseada no Bóson de Higgs.

A existência dessa partícula, que deve seu nome ao cientista que há 30 anos previu sua existência, se considera indispensável para explicar por que as partículas elementares têm massa e por que as massas são tão diferentes entre elas.

Mas nem todo mundo apoia a experiência. Um grupo contrário ao experimento apresentou hoje uma denúncia ao Conselho de Direitos Humanos sobre o "perigo" que a população está exposta com esse teste.

Alegam que com as colisões de alta energia, a matéria estará em um estado jamais observado antes, por isso que reiteraram o temor pelo surgimento de um buraco negro capaz de aspirar tudo o que estiver ao redor, provocando assim o fim do mundo.

O acelerador do Cern teve um custo de 4 bilhões de euros e sua construção ocorreu ao longo de 12 anos, e contou com a colaboração de 7 mil cientistas.

ASTRÔNOMIA

"Gêmea" da Terra será vista em dois anos, diz cientista

RAFAEL GARCIA
enviado especial da Folha de S.Paulo ao Rio

O astrônomo Michel Mayor, da Universidade de Genebra (Suíça), diz que a ciência nunca esteve tão perto de achar um planeta "gêmeo" da Terra fora do Sistema Solar. "Temos grande chance de fazer isso nos próximos dois anos", afirma.

Mayor está hoje no Rio para falar sobre o que aprendeu desde que achou o primeiro exoplaneta (planeta fora do Sistema Solar) conhecido, orbitando a estrela 51 Pegasi, em 1995.

Ele foi pioneiro no uso da técnica para medir o movimento de estrelas analisando distorções na frequência de sua luz -o chamado efeito Doppler. Quando um planeta gira em torno de seu sol, ele o faz "rebolar" um pouquinho, e a velocidade desse rebolado pode ser detectada assim.

Em entrevista num dos intervalos da assembleia da IAU (União Astronômica Internacional), Mayor disse o que espera ver nos próximos anos.

Leia a entrevista de Mayor para Folha:

FOLHA - O que o sr. veio apresentar no encontro aqui no Rio?

MICHEL MAYOR - Vim mostrar que aquilo que descobrimos nos últimos dois anos foi uma grande população de planetas de baixa massa. Isso significa massas poucas vezes maiores que a da Terra ou a massa de Netuno. Mais ou menos entre 5 e 20 vezes a massa da Terra. Essa população parece ser bastante frequente. Um terço das estrelas de tipo solar tem esse tipo de planeta perto delas.

As propriedades desse novo tipo de planeta são bem diferentes daquilo que vínhamos descobrindo há alguns anos, que são planetas gasosos gigantes. O recorde é um planeta com uma massa 1,9 vez a da Terra. Estamos perto de achar um de massa igual ao nosso.

FOLHA - Como o sr. faz para detectar a presença desses planetas? Existem várias maneiras, não?

MAYOR - A técnica que estou usando é a do efeito Doppler. Nós tentamos detectar mudanças nas velocidades de estrelas devido à influência gravitacional dos planetas. Mas, recentemente, nos últimos dois anos, grandes progressos foram feitos também por pessoas que estão procurando planetas em trânsito na frente de suas estrelas. É possível achá-los porque eles causam uma pequena queda na luminosidade.

Recentemente, houve uma descoberta interessante feita pelo satélite francês Corot, que achou planetas com poucas vezes a massa da Terra. Estou certo de que nos próximos dois anos temos uma chance bastante grande de detectar um planeta com massa tão pequena quanto a da Terra.

FOLHA - Isso vai acontecer com a técnica que o sr. usa ou com as técnicas usadas pelo Corot?

MAYOR - Com as duas. Nós estamos competindo, e as técnicas são complementares.

FOLHA - Alguns poucos estudos relataram ter conseguido ver planetas diretamente. Isso é uma técnica promissora também?

MAYOR - Sim, mas a luz direta é uma técnica bem diferente. Uma vez que o planeta esteja atrás da estrela, você tem uma pequena queda da luminosidade infravermelha. Isso é um tipo de detecção direta. Outra, direta, é a produção de imagem com óptica adaptativa avançada, uma técnica que corrige a turbulência da atmosfera. Aí você consegue ver pontos minúsculos perto da estrela.

FOLHA - Quantos planetas seu grupo detectou até agora desde 1995, quando achou o primeiro?

MAYOR - Grupos do mundo inteiro detectaram até agora cerca de 350 planetas. Eu e minha equipe podemos reivindicar a descoberta de 150 deles.

FOLHA - Agora que vocês conhecem tantos planetas, é possível dizer se o Sistema Solar é especial?

MAYOR - Temos de ser cautelosos com essa pergunta, porque a amostra de planetas que temos na verdade é ainda pequena. Mas, ao que parece, o Sistema Solar não é nem de longe um exemplo típico. Em todos os sistemas nos quais descobrimos planetas gigantes, eles têm órbitas muito excêntricas [ovaladas], enquanto no Sistema Solar elas são mais circulares.

Com relação aos planetas de baixa massa, descobrimos sistemas com diversos planetas com massa da escala de duas Terras, orbitando perto da estrela, o que não existe no Sistema Solar. Então, em muitos aspectos, o Sistema Solar é diferente daquilo que temos visto.

Mas ainda não podemos dar declarações definitivas. A visão que temos ainda é enviesada.

FOLHA - O que fez o número de planetas detectados aumentar tanto desde 1995? Foi o poder dos telescópios ou os astrônomos aprenderam a olhar para os lugares certos?

MAYOR - Os telescópios tiveram avanços importantes, mas não no poder de coletar luz, que está relacionado ao tamanho do telescópio, e sim na instrumentação. Por exemplo, a precisão típica que tínhamos 15 anos atrás, quando descobrimos o planeta 51 Pegasi b [medindo a velocidade de sua estrela-mãe] era de 51 metros por segundo. Hoje chegamos a uma precisão de 3 m/s.

FOLHA - A detecção de um planeta na zona "habitável", onde a água líquida está presente, será possível?

MAYOR - Sim, na verdade, três meses atrás, quando anunciamos a descoberta de um planeta novo em torno da estrela Gliese 581, nós corrigimos os parâmetros orbitais de um planeta a mais nesse sistema. É um planeta com sete vezes a massa da Terra, localizado na "zona habitável" na órbita da estrela.

FOLHA - Os instrumentos já têm capacidade de investigar a química desses planetas?

MAYOR - Já houve alguns avanços na análise da composição atmosférica. Mas estamos longe de ter capacidade de detectar a chamada "assinatura" química que a vida deixaria num exoplaneta igual à Terra.

FOLHA - Quinze anos atrás, quando o sr. achou o primeiro exoplaneta, já imaginava que hoje teríamos conseguido achar mais 350?

MAYOR - Absolutamente, não. Quando descobrimos aquele planeta, era apenas um. Não tínhamos como extrapolar dados para estimar quantos mais poderiam ser detectados. Um ano depois, quando apareceram alguns outros, começamos a pensar: "OK, temos chance de ver mais deles; não é um objeto tão raro". Ainda assim, ninguém imaginava que o campo de pesquisa cresceria tanto. Hoje, há alguns milhares de pessoas trabalhando nisso.

FOLHA - Quando o sr. descobriu 51 Pegasi b, estava procurando planetas deliberadamente ou houve um componente de sorte?

MAYOR - Nós construímos os instrumentos para conseguir captar com precisão as velocidades e, assim como outros astrônomos, tivemos de fazer pedidos de tempo de observação para o comitê que controlava os telescópios. Ainda hoje temos de fazer isso, e sempre está escrito nos requerimentos que a intenção é detectar planetas gigantes. Não foi sorte.

FOLHA - O que está acontecendo de importante sobre exoplanetas aqui no encontro do Rio?

MAYOR - Uma coisa importante é que três anos atrás nós não tínhamos nenhuma comissão sobre exoplanetas na IAU. Quinze anos atrás não existia nada mesmo e, há poucos anos, demo-nos conta de que o campo é muito importante. Hoje já existem inúmeras conferências internacionais sobre o assunto, talvez até demais.

FOLHA ONLINE

ASTRÔNOMIA

Cientistas europeus anunciam a descoberta de 32 exoplanetas

Astrônomos do Observatório Europeu do Sul (ESO, na sigla em inglês) anunciaram a descoberta de 32 novos exoplanetas orbitando em estrelas distantes, nesta segunda-feira (19).

O que é mais importante, segundo o jornal norte-americano "The Washington Post", é que os planetas foram encontrados em torno de uma variedade de estrelas, sugerindo que os planetas são comuns na nossa galáxia.

Os planetas gigantes, compostos de gases, foram encontrados orbitando em torno de estrelas "pobres em metal" (que carecem mais em elementos como hidrogênio e hélio do que outras), que até então eram considerados lugares inóspitos para a formação de planetas.

O primeiro exoplaneta foi encontrado em 1995. Com a descoberta do ESO, a contagem total de exoplanetas sobe para 400. O planeta cuja massa é mais baixa tem por volta de cinco vezes a massa da Terra. Os astrônomos esperam, algum dia, encontrar um planeta com massa e órbita semelhantes à da Terra --circundando uma estrela de modo que haja possibilidade de encontrar água em estado líquido na sua superfície.

Os astrônomos que anunciaram a descoberta de hoje usaram um espectrográfico para estudar possíveis planetas próximos às estrelas. O instrumento mede leves mudanças causadas na luz das estrelas devido à órbita de um planeta, que não pode ser observado diretamente.

Segundo o astrônomo Stephane Udry, da Universidade de Gênova, um novo instrumento está em desenvolvimento. Conhecido como Espectrográfico para Exoplanetas Rochosos e Observações Espectroscópicas Estáveis Echelle (Espresso, na sigla em inglês), "deve possibilitar a detecção de gêmeas da Terra em todos os tipos de estrelas solares, dentro de cinco ou dez anos".
"Pessoalmente, estou convencido de que planetas estão em todos os lugares", disse Udry.

Folha Online

Como ocorrem as estações do ano.

Um conceito errôneo se propagou no ensino básico a respeito das estações do ano, segundo esta tola teoria as estações do ano eram definidas pela distância que separa a Terra do Sol devido à sua órbita elíptica, estando a Terra mais longe seria inverno e mais próxima seria verão.

Este conceito furado é facilmente quebrado quando se pensa que, sendo a Terra uma só, em diferentes lugares do planeta as estações do ano não são as mesmas num determinado período.

Eu poderia ainda dizer que a excentricidade da Terra é tão baixa que se parece muito mais com uma circunferência do que propriamente com uma elípse abaulada como usualmente vemos nos desenhos dos livros.

Na realidade as estações do ano são definidas pelos diferentes ângulos de incidência dos raios solares. a Terra têm seu eixo de rotação inclinado em relação ao seu plano de translação, sendo assim num dado período os raios solares incidem ortogonalmente numa dada região (verão) e tangencialmente em outra região (inverno).

Repare que o verão brasileiro ocorre em concomitância com o inverno americano, ou seja, neste período a face sul fica diretamente voltada para o Sol enquanto a face norte fica escondida.

O paradoxo dos gêmeos, consequência da teoria da relatividade.

Na teoria da relatividade, cada observador tem sua própria medida de tempo, isso leva ao famoso paradoxo dos gêmeos.
Imagine que um dos gêmeos parte para uma viagem espacial durante a qual ele viaja próximo à velocidade da luz, enquanto seu irmão permanece na Terra. Por causa do movimento dele, o tempo flui mais devagar na espaçonave, conforme visto pelo irmão na Terra.

Assim o viajante ao retornar à Terra descobrirá que seu irmão envelheceu mais do que ele.

Embora isto pareça contrariar o senso comum, vários experimentos bem como a teoria da relatividade, indicam que nesse cenário o gêmeo viajante voltaria mais jovem.

Obviamente o experimento citado se torna impossível de ser realizado, pelo fato de que para existir realmente uma diferença temporal perceptível a velocidade do viajante deveria ser próxima à velocidade da luz e durante um tempo considerável.