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Tempo de meia vida: Formulas do Calculo de Meia Vida

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.
exemplo grafico funciona tempo meia vida
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
Tempo de meia-vida
Principais aplicações


Carbono-14


5738 anos
Pesquisas ligadas à Química Orgânica, metalurgia do ferro, ação de detergentes, Biologia, datação de espécies vegetais e animais.

Sódio-24

14,4 horas
Estudo do metabolismo dos fosfatos, diagnóstico de obstruções no sistema circulatório.

Cloro-36


300000 anos

Pesquisas sobre aços inoxidáveis.


Cobalto-60


5,3 anos
Radioterapia, gamografia, tratamento externo do câncer, medidas de espessura, medidas do nível de líquido em caldeiras.

Iodo-131

8 dias
Teleterapia, fisiologia, estudo das funções da tireoide e, diagnóstico de doenças na tireoide.
Césio-137
30,2 anos
Radiometalografia, radioterapia, tratamento externo do câncer.
Irídio-192
74 dias
Radiometalografia.
Ouro - 198
Cerca de 7 dias
Terapêutica antitumoral, tratamento interno do câncer pela introdução de agulhas ou fragmentos radioativos de ouro-198 no corpo do paciente.
Enxofre-35
88 dias
Química Analítica, siderurgia, agronomia.

Tálio-204

3,8 anos
Medidas de espessura de papel e chapas metálicas da ordem de 120 mg/cm² até 1,0 mg/cm².
Urânio 235
713.000.000 anos

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:

formula cálculo tempo meia vida reaçoes 1° ordem

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:

formula calculo velocidade tempo meia vida
Possui uma formula de cálculo do tempo de meia vida expressada por:

formula calculo tempo meia vida reaçoes de 2°ordem

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:

formula calculo tempo meia vida reaçoes de 0°ordem

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


Pedro Coelho Olá meu nome é Pedro Coelho, eu sou engenheiro químico, engenheiro de segurança do trabalho e Green Belt em Lean Six Sigma. Além disso, também sou técnico em informática, e em parte de minhas horas vagas me dedico a escrever artigos aqui no ENGQUIMICASANTOSSP, para ajudar estudantes de Engenharia Química e outros cursos. Se você acha legal esse projeto, siga-nos através de nossas paginas nas redes sociais e ajude-nos a divulgar essa ideia, compartilhando com seus amigos as nossas postagens.

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