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O tempo de meia-vida (ou período de semi-desintegração para isótopos radioativos) é o tempo que cada elemento radioativo (seja natural ou obtido artificialmente) demora para que sua concentração inicial caia pela metade, ou seja, o tempo de meia vida é o tempo que o composto demora para desintegrar-se ou reduzir sua radiação pela metade.
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| Exemplo gráfico de como funciona o tempo de meia vida de um composto |
Esse tempo varia de composto para composto, podendo esse tempo corresponder a algumas horas ou até bilhares de anos, dependendo do composto. Além disso, o tempo de meia vida é uma medida que pode ser calculada e, utilizada na datação de fosseis (através do carbono 14), indústrias químicas e na medicina.
Aplicações de Alguns Radioisótopos (ou Isótopos Radioativos)
Radioisótopo
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Tempo de meia-vida
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Principais aplicações
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Carbono-14
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5738 anos
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Pesquisas ligadas à Química Orgânica, metalurgia do ferro, ação de detergentes, Biologia, datação de
espécies vegetais e animais.
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Sódio-24
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14,4 horas
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Estudo do metabolismo dos
fosfatos, diagnóstico de obstruções no sistema circulatório.
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Cloro-36
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300000 anos
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Pesquisas sobre aços
inoxidáveis.
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Cobalto-60
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5,3 anos
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Radioterapia, gamografia,
tratamento externo do câncer, medidas de espessura, medidas do nível de
líquido em caldeiras.
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Iodo-131
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8 dias
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Teleterapia, fisiologia, estudo
das funções da tireoide e, diagnóstico de doenças na tireoide.
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Césio-137
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30,2 anos
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Radiometalografia,
radioterapia, tratamento externo do câncer.
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Irídio-192
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74 dias
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Radiometalografia.
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Ouro - 198
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Cerca de 7 dias
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Terapêutica antitumoral,
tratamento interno do câncer pela introdução de agulhas ou fragmentos
radioativos de ouro-198 no corpo do paciente.
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Enxofre-35
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88 dias
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Química Analítica, siderurgia,
agronomia.
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Tálio-204
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3,8 anos
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Medidas de espessura de papel e
chapas metálicas da ordem de 120 mg/cm² até 1,0 mg/cm².
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Urânio
235
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713.000.000
anos
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Usado em reatores de fissão nuclear
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Formulas para o Cálculo do Tempo de Meia Vida
A formula para o cálculo do tempo de meia-vida varia de acordo com a ordem da reação.
Sendo que para uma reação onde a cinética química é de primeira ordem com um decaimento exponencial, o tempo de meia-vida independe da concentração inicial e é dado pela seguinte formula:
Sendo k a constante de velocidade da reação. Essa formula é muito utilizada no cálculo do tempo de meia-vida de processos que envolvem decaimentos radioativos, pois esses processos seguem uma cinética de primeira ordem.
Quando as reações são de segunda ordem, o comportamento do decaimento não é exponencial e, uma reação de segunda ordem cuja lei de velocidade expressada por:
Possui uma formula de cálculo do tempo de meia vida expressada por:
Sendo [A]0 a concentração inicial do reagente A, em mol/L. Já nas reações de ordem zero, podemos facilmente calcular o tempo de meia vida a partir da seguinte formula:
Referências
- Apontamentos de Cinética Química, Prof Hernandes Brandão, Unisanta, 2012.
- Apostila Educativa: Radioatividade, Eliezer de Moura Cardoso et al, Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN), Rio de Janeiro.
- http://pt.wikipedia.org/wiki/Meia-vida (Acessado em 20/02/2015 as 19:37)
- Química Geral Vol. 1 e 2 – James E.Brady, Gerard E. Humiston – Livros técnicos e científicos, Editora S.A, 1986.
Sobre o autor
Olá meu nome é Pedro Coelho, eu sou engenheiro químico com Pós Graduação em Engenharia de Segurança do Trabalho e também sou Green Belt em Lean
Six Sigma. Além disso, eu conclui recentemente o curso de Engenharia Civil, e em parte de minhas horas vagas me dedico a escrever artigos aqui no ENGQUIMICASANTOSSP, para ajudar estudantes de Engenharia Química e de áreas correlatas. Se você está curtindo essa postagem, siga-nos através de nossas paginas nas redes sociais e compartilhe com seus amigos para eles curtirem também :)
2 Comentários de "Tempo de meia vida: Formulas do Calculo de Meia Vida "
Qual é o tempo de meia vida de um farmaco?
Olá Joana
O tempo de meia-vida de um fármaco, também conhecido como t½, refere-se ao intervalo de tempo necessário para que a concentração plasmática do medicamento no organismo seja reduzida à metade, considerando processos como absorção, distribuição, metabolismo e excreção.
Esse parâmetro é fundamental em farmacocinética porque ajuda a determinar a frequência de administração das doses para manter níveis terapêuticos estáveis no sangue, evitando tanto subdosagem quanto toxicidade; por exemplo, após uma meia-vida, resta 50% da concentração inicial, após duas meias-vidas cerca de 25%, e o estado de equilíbrio é geralmente alcançado após 4 a 6 meias-vidas.
O valor varia amplamente entre fármacos, de minutos para alguns anestésicos a dias para outros como certos antibióticos, dependendo de fatores como função renal ou hepática do paciente, idade e interações medicamentosas.
Espero ter sido claro
Um abraço
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