IEC TS 63081: a caracterização dos materiais ultrassônicos

Essa especificação técnica, editada em 2019 pela International Electrotechnical Commission (IEC), define as principais quantidades relevantes para a caracterização de materiais ultrassônicos e especifica os métodos para medição direta de muitos parâmetros importantes desses materiais. Aplicável a todas as medições de propriedades de materiais acústicos passivos sob condições de acionamento que não estão sujeitas a propagação acústica não linear.

A IEC TS 63081:2019 – Ultrasonics – Methods for the characterization of the ultrasonic properties of materials define as principais quantidades relevantes para a caracterização de materiais ultrassônicos e especifica os métodos para medição direta de muitos parâmetros importantes desses materiais. Este documento é aplicável a todas as medições de propriedades de materiais acústicos passivos sob condições de acionamento que não estão sujeitas a propagação acústica não linear. Embora existam propriedades de materiais que possam ser de interesse em um regime de tração não linear, elas estão atualmente fora do escopo deste documento.

Conteúdo da norma

PREFÁCIO……………………….. 4

INTRODUÇÃO….. ……………… 6

1 Escopo… ………………………. 7

2 Referências normativas…………. ….. 7

3 Termos e definições…………….. …… 7

4 Lista de símbolos………. ………….. 10

5 Visão geral………… ………………… 12

5.1 Princípios gerais……………….. 12

5.2 Preparação da amostra………………. 12

5.2.1 Amostras de fluidos…………….. .12

5.2.2 Amostras sólidas………………… .13

5.2.3 Geometria da amostra…………. 13

5.2.4 Estabilização da amostra………….. 13

5.3 Transdutores fonte e receptor………………. 14

5.4 Medições de transmissão versus reflexão… ……… 14

5.5 Sinal de excitação do transdutor………………………. 15

5.5.1 Dependência de frequência de quantidades…………. 15

5.5.2 Métodos CW e quase-CW…………………………… 15

5.5.3 Pulsos modulados em frequência e espectrometria de retardo de tempo…………… 16

5.5.4 Métodos de impulso…………………… 18

6 Medição de perda de inserção…………….. 19

7 Medições longitudinais da velocidade das ondas…………………… 22

7.1 Geral…………….. …………… 22

7.2 Transdutores imersos em material fluido…………… 22

7.3 Transdutores e amostra imersos em um fluido de acoplamento……… .23

8 Medições do coeficiente de absorção……………. 24

8.1 Amostra única através do método de transmissão…………. 24

8.2 Amostra dupla através do método de transmissão……….. 26

9 Medição de redução de eco (ER)………………………. 27

9.1 Incidência normal…………………………….. .27

9.2 Incidência oblíqua………………………. 29

10 Medição do coeficiente de retrodispersão……………………. 29

Bibliografia……………… ………………….. 31

Figura 1 – Esquema mostrando o espalhamento difrativo entre a fonte e o receptor dos transdutores……………… ………………….. 14

Figura 2 – Ilustração de um sistema TDS típico………………….. 17

Figura 3 – Desenvolvimento e processamento de sinal para uma frequência compensada de um sinal modulado…………….. 17

Figura 4 – Dispersão do pulso nos meios absorventes…………………. 19

Figura 5 – O espalhamento difrativo adicional encontrado nas medidas da transmissão direta………………. 21

Figura 6 – Transdutores de origem e recebimento imersos em um meio fluido a ser caracterizado………………… 22

Figura 7 – Fonte, receptor e amostra, todos imersos em um fluido de acoplamento…………….. 24

Figura 8 – Vários ecos claramente separados no tempo……… 25

Figura 9 – Fenômenos múltiplos de reflexão e transmissão que ocorrem nas superfícies de uma amostra……………………….. 26

Figura 10 – Apresentação esquemática de uma configuração de medição usada para determinar a redução de eco de um material de ensaio…….. 27

Muitas normas de medição ultrassônica contêm requisitos para as propriedades dos materiais acústicos a serem usados na construção dos equipamentos de medição contidos nesses documentos. A seguir, exemplos de tais padrões. A IEC 61161 especifica o fator de reflexão de amplitude e a absorção de energia acústica para alvos refletores e alvos absorventes e especifica o coeficiente de transmissão de amplitude para películas antifluxo. A IEC 61391-1 discute o coeficiente de reflexão. A IEC 61689 define redução de eco e especifica limites para seus valores. Os termos reflexão e perda de transmissão também são usadas, e valores especificados. A IEC TS 62306 especifica a perda de transmissão e a redução da amplitude de reflexão. A IEC 62359 especifica o coeficiente de reflexão e absorção. A IEC 60601-2-37 especifica o coeficiente de refletância e absorção.

Como a lista acima sugere, uma ampla variedade de termos é usada para especificar as propriedades de um material acústico, e esses termos não são usados consistentemente nos documentos IEC. Além disso, existe um grau de duplicação com vários nomes para a mesma quantidade. Isso é ainda mais confuso, pois não há documento no portfólio de ultrassom IEC que defina os métodos pelos quais essas propriedades são medidas.

Este documento procura solucionar as deficiências, fornecendo: uma definição clara e inequívoca das principais quantidades de interesse durante a caracterização dos materiais; uma discussão de termos semelhantes e como eles podem se relacionar com as principais quantidades; métodos experimentais recomendados para determinar os valores das principais quantidades.

 

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Armas químicas: uma ameaça real

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Segurança em Instalações e Serviços com Eletricidade de Acordo com a NR 10 – Básico – Disponível pela Internet

A nova norma apresenta mudanças significativas em relação aos requisitos da versão anterior.

Segurança na Operação e Manutenção de Subestações e Cabines Primárias – Disponível pela Internet

Os grandes blocos de energia, tanto para o segmento comercial quanto para o segmento industrial, são supridos por média tensão. Essa condição gera a necessidade de equipamentos, matérias, pessoal de operação e manutenção de perfil direcionado.

Camilla Gomes Colasso

Este assunto pode parecer distante da nossa realidade no dia a dia, mas o uso de armas químicas talvez seja tão antigo quanto a história das guerras na humanidade e é relatado há mais de dois milênios. Em 600 a.C., data do primeiro registro do uso destas substâncias, os atenienses envenenaram as águas de um rio com raiz de Heléboro com o objetivo de intoxicar seus inimigos.

Já durante a Primeira Guerra Mundial ocorreu o pico de uso destes agentes, quando o exército alemão aplicou gás cloro em ataques contra seus rivais. Por suas propriedades tóxicas, desde então, agentes químicos são constantemente empregados com propósitos bélicos e morticínio em guerras e atos terroristas no mundo inteiro.

Em 6 de janeiro deste ano, o chefe do desarmamento da Organização das Nações Unidas (ONU), Kim Won-soo, afirmou ao Conselho de Segurança que o fiscalizador de armas químicas da organização relatou a possibilidade de o gás letal sarin ter sido usado em um suposto ataque químico na Síria. No ano passado também tivemos alguns acontecimentos registrados pela imprensa. Em 14 de agosto, curdos no norte do Iraque foram atacados com foguetes cheios de agentes químicos, os quais, segundo as informações que ainda estão sendo apuradas, foram bombas de gás cloro lançadas pelo Estado Islâmico (EI).

No dia 12 de março do mesmo ano também foram publicadas notícias sobre um possível uso de gás cloro contra a população curda. Estes prováveis ataques com armas químicas têm sido cada vez mais frequentes e preocupantes e o governo norte-americano está praticamente convicto que o grupo EI está produzindo e utilizando armas químicas, entre elas, gás mostarda e gás cloro.

Como gerente da Intertox e especialista na área de segurança química e toxicologia, acho lastimável o uso consciente de produtos tóxicos contra seres humanos realizados por grupos desprovidos de responsabilidade e senso humanitário. A toxicologia se recusa a viver com este estigma, já que é uma ciência para a predição da toxicidade de produtos químicos para fins de gerenciamento do risco toxicológico e não dever ser confundida como uma alternativa que cause dor e sofrimento.

As armas químicas de guerra são definidas como qualquer substância química cujas propriedades tóxicas são utilizadas com a finalidade de matar, ferir ou incapacitar algum inimigo na guerra ou associado a operações militares. Estes agentes químicos são classificados de acordo com o mecanismo de ação tóxica para os seres humanos, como agentes neurotóxicos, agentes vesicantes e levisita, agentes sanguíneos, agentes sufocantes e toxinas. Alguns destes são tão devastadores quanto outras armas poderosas, já que muitos, além de provocarem lesões imediatas, também estão associados com morbidades e problemas psicológicos a longo prazo.

Pensando nestes graves problemas e com o objetivo de proibir o desenvolvimento, produção, estocagem e emprego destas substâncias, assim como o uso de gases tóxicos e métodos biológicos nas guerras, em 1997 foi assinada a Convenção para a Proibição de Armas Químicas (CPAQ), que criou a Organização para a Proibição de Armas Químicas (Organisation for the Prohibition of Chemical Weapons – OPCW) e contou com 189 países signatários, inclusive o Brasil. No entanto, atualmente há um intenso esforço de vários países para produzir armas químicas em escala mundial, desrespeitando os protocolos formais de combate às mesmas.

De acordo com a CIA – Agência Central de Inteligência dos EUA, mais de 20 países estão desenvolvendo ou já possuem armas químicas de guerra, entre eles China, Coréia do Norte, Japão, Rússia, França, Inglaterra, Cuba, Estados Unidos, Índia, Irã, Iraque, Paquistão, Síria e Egito. Por não exigirem uma infraestrutura de produção muito sofisticada, os agentes químicos e biológicos letais são meios bélicos acessíveis aos países em desenvolvimento. Tais compostos, como o gás cloro que tem aplicação na indústria, são de fácil obtenção e custo baixo se comparado as armas convencionais e nuclear.

O cenário é preocupante e indica que o desenvolvimento, produção e o uso de armas químicas é uma realidade. A facilidade de serem empregadas e o grande número de vítimas que causam são alguns dos motivos que fazem grupos terroristas utilizarem este tipo de armamento. A melhor maneira de combater a prática, que é extremamente condenável sob os aspectos filosófico, religioso, político, humano, moral e ético, por sua periculosidade, pelos efeitos generalizados sobre o meio ambiente e pela facilidade de fabricação, é dar a devida atenção ao assunto, lidando com ele como uma ameaça presente a todo o mundo.

Camilla Gomes Colasso é farmacêutica bioquímica e mestre em Toxicologia e Análises Toxicológicas pela USP. Atua como gerente da empresa Intertox e é especialista em armas e guerras químicas, além de ministrar cursos e palestras na área de segurança química e toxicológica.

Óculos para proteção solar devem cumprir a norma técnica para não oferecer riscos aos usuários

Houve, nos últimos anos, um aumento crescente do consumo de óculos para proteção solar, principalmente em países de clima tropical, como o Brasil, por exemplo, pois trata-se de produto acessível por todas as camadas da sociedade, podendo ser encontrado nos mais diversos estabelecimentos comerciais, desde importadoras até o comércio informal, e com grandes variações de preço. Além disso, sua utilização está relacionada à proteção dos olhos contra os efeitos nocivos da radiação ultravioleta.

A incidência direta dos raios ultravioleta, um dos componentes dos raios solares, no olho humano ocasiona lesões oculares graduais que podem culminar na perda total da visão. A catarata, por exemplo, é uma das lesões oculares mais conhecidas do mundo e sua ocorrência pode estar relacionada à exposição da retina à radiação ultravioleta.

A utilização dos óculos de sol, além de motivos ligados à estética, tem a função de impedir a penetração desses raios através da filtração dos raios solares. Entretanto, a utilização de um óculos de sol que as lentes não oferecem proteção adequada é considerado mais perigoso do que simplesmente não usá-los.

O olho humano possui mecanismos de defesa naturais que são inibidos pela escuridão proporcionada pelas lentes. A pupila, que automaticamente se fecharia diante da luminosidade, mantém-se dilatada quando se utiliza lentes escuras. A reação natural do ser humano de fechar os olhos é comprometida pela utilização dos óculos de sol. Portanto, se as lentes não protegem, os raios ultravioleta passam e afetam a retina mais severamente do que se não fosse usado nenhum tipo de lente.

A NBR ISO 12312-1 de 10/2015 – Proteção dos olhos e do rosto – Óculos para proteção solar e óculos relacionados – Parte 1: Óculos para proteção solar para uso geral é aplicável a todos os óculos para proteção solar afocal (lente plana) e clip-ons para uso geral, incluindo o uso em condução de veículos, destinada à proteção contra a radiação solar. As informações sobre o uso de filtros de óculos para proteção solar são dadas no Anexo A.

Os requisitos para filtros montados usados como filtros de substituição ou alternativos são apresentados no Anexo B. Esta parte da NBR ISO 12312 não é aplicável a: óculos de proteção contra radiação a partir de fontes de luz artificial, como por exemplo, os utilizados em câmara de bronzeamento; protetores oculares destinados a esportes específicos (por exemplo, óculos de esqui ou outros tipos); óculos para proteção solar que foram clinicamente prescritos para atenuar a radiação solar; os produtos destinados à observação direta do Sol, como para a visualização de um eclipse solar parcial ou anular.

Dependendo da sua transmitância luminosa em seu ponto de referência, os filtros de óculos para proteção solar para uso geral devem ser atribuídos a uma das cinco categorias de filtro. A categoria 0 não pode ser requerida, a menos que o filtro seja: um filtro para o qual é determinada a proteção específica contra qualquer parte do espectro solar; um filtro fotocrômico em seu estado enfraquecido.

O alcance da transmitância luminosa das cinco categorias é dado pelos valores da Tabela 1. Uma sobreposição dos valores de transmitância não pode ser maior do que ± 2 % (absoluto) entre as categorias de 0, 1, 2 e 3. Não há sobreposição em valores de transmitância entre as categorias 3 e 4.

O desvio máximo para o valor de transmitância da luminosa declarado deve ser de ± 3 % absoluto para os valores de transmitância classificados nas categorias 0 a 3 e ± 30 % em relação ao valor limite para os valores de transmitância baixando para a categoria 4. Ao descrever as propriedades de transmitância dos filtros fotossensíveis, duas categorias para valores de transmitância são geralmente usados.

Estes dois valores correspondem ao estado claro e ao estado escurecido do filtro. No caso de filtros gradiente, o valor de transmitância, no ponto de referência deve ser utilizado para caracterizar a transmitância luminosa e a categoria do filtro.

Para filtro gradiente, a sobreposição de transmitância luminosa permitida entre as categorias deve ser o dobro daquela dos filtros uniformemente coloridos. A Tabela 1 também especifica os requisitos de UV para filtros de óculos para proteção solar para uso geral e, quando os filtros são especificados pelo fabricante para proteger contra a radiação infravermelha (IR), os requisitos de IR.

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Para a utilização em condução de veículos, os filtros adequados devem ser de categorias 0, 1, 2 ou 3, e devem atender, adicionalmente, aos três requisitos seguintes.

Transmitância espectral: Para comprimentos de onda entre 475 nm e 650 nm, a transmitância espectral de filtros adequados para utilização em condução de veículos não pode ser inferior a 0,2 Ţv.

Detecção de luzes de sinalização: O quociente de atenuação visual Q, em relação aos filtros de categorias 0, 1, 2 e 3, adequados para utilização em condução de veículos, não pode ser menor que 0,80 para luz de sinalização vermelha, não inferior a 0,60 para luzes de sinalização amarela, verde e azul. A distribuição espectral relativa de radiação emitida por luzes de sinalização incandescentes deve ser aplicada em de acordo com a ISO 12311:2013, 7.8.

Condução no crepúsculo ou à noite: Os filtros de óculos para proteção solar com uma transmitância luminosa inferior a 75 % não podem ser utilizados em condução de veículos no crepúsculo ou à noite. No caso dos filtros de óculos fotocromáticos, este requisito aplica-se quando ensaiado de acordo com a ISO 12311:2013, 7.11.

Os óculos para proteção solar devem ser projetados e fabricados de tal forma que, quando utilizados nas condições e para os fins previstos, não irão comprometer a saúde e a segurança do usuário. Os riscos decorrentes de substâncias liberadas pelo produto que possam entrar em contato prolongado com a pele devem ser reduzidos pelo fabricante, abaixo de qualquer limite regulatório.

Deve ser dada atenção especial às substâncias alergênicas, cancerígenas, mutagênicas ou tóxicas para a reprodução. As reações podem ser geradas por uma pressão excessiva devido a um mau ajuste dos óculos na face, irritação química ou alergia. As reações idiossincráticas raras podem ocorrer em qualquer material e podem indicar a necessidade individual em evitar determinados tipos de armações.

Convém que os regulamentos nacionais específicos que dizem respeito às restrições de determinadas substâncias químicas sejam observadas, por exemplo, a liberação de níquel pelas partes metálicas em contato prolongado com a pele. Para os requisitos e métodos de ensaio sobre este parâmetro, ver a ISO 12870, 4.2.3.

Quanto à resistência mínima dos filtros, para óculos para proteção solar completos, incluindo a porção dos filtros daqueles onde a armação e os filtros são partes integrantes um do outro, quando ensaiados como especificado na ISO 12311:2013, 9.1, não podem ser encontrados nenhum dos seguintes defeitos: fratura do filtro. Um filtro é considerado fraturado quando uma rachadura através de toda sua espessura ao longo de todo o seu diâmetro o separa em duas ou mais partes, ou uma pessoa com acuidade visual de pelo menos 1,0 (6/6 ou 20/20) possa ver, sem ampliação, mas usando a correção apropriada para a visão de perto, se necessária, tanto uma parte do material que se separou a partir da superfície do filtro quanto um defeito de superfície correspondente; deformação do filtro. Um filtro é considerado deformado se uma marca aparece sobre o papel branco no lado oposto aquele em contato com a esfera.

A deformação da armação e retenção dos filtros, quando ensaiada de acordo com a ISO 12311:2013, 9.6, a armação montada com os filtros não pode fraturar ou trincar em qualquer ponto; apresentar deformações permanentes a partir de sua configuração original em mais de 2 % da distância, c, entre os centros das caixas das armações para óculos solares. Esta deformação residual x não pode exceder 0,02 c (ver Figura 18 na ISO 12311:2013); ter nenhum filtro removido da armação.

Quanto à resistência do filtro ao impacto, nível de força 1 (especificação opcional), quando ensaiado de acordo com a ISO 12311:2013, 9.3, o filtro não pode fraturar. Um filtro é considerado fraturado quando rachar através de toda a sua espessura e em todo o diâmetro e se separar em duas ou mais partes, ou uma pessoa com acuidade visual de pelo menos 1,0 (6/6 ou 20/20) possa ver, sem ampliação, mas usando a correção apropriada para a visão de perto, se necessária, tanto uma parte do material que se separou a partir da superfície do filtro ou um defeito de superfície correspondente, a esfera de ensaio passa através do filtro.

Este requisito aplica-se também ao filtro de óculos para proteção solar completo onde a armação e os filtros são partes integrantes um do outro. Se este requisito for atendido, o ensaio de acordo com 7.1 (resistência mínima) não é necessário.

Quando um aumento da resistência é requerido, uns óculos para proteção solar completo é ensaiado de acordo com a ISO 12311:2013, 9.7. Os óculos para proteção solar não podem: fraturar em qualquer ponto; apresentar deformações permanentes (os óculos para proteção solar são considerados permanentemente deformados se a distância original entre os lados nos pontos de medição for alterada por mais de 5 mm após 500 ciclos); com exceção de armações para óculos para proteção solar equipados com conjunto de molas, requerer mais do que uma leve pressão dos dedos para abrir e fechar os lados; para armações de óculos para proteção solar que não estejam equipadas com conjunto de molas, ter uma lateral que fecha sob seu próprio peso, em qualquer ponto do ciclo de abertura/fechamento, ou para as laterais equipadas com um conjunto de molas, a lateral deve suportar o seu peso na posição aberta (por exemplo, aberta na maior extensão natural, sem a ativação do mecanismo de mola).

A resistência à perspiração (especificação opcional), quando os óculos para proteção solar são ensaiados de acordo com a ISO 12311:2013, 9.10, não podem: apresentar manchas ou alteração de cor (excluindo a perda de brilho na superfície) em qualquer lugar da armação, excluindo articulações e parafusos, depois de ensaiados por 8 h, e apresentar corrosão, degradação de superfície ou separação de qualquer camada de revestimento nas partes que possam entrar em contato prolongado com a pele durante o uso, isto é, o interior e inferior das laterais, partes inferiores do aro e o interno da ponte, depois de ensaiado por um total de 24 h.

Estes defeitos devem ser visíveis sob as condições de inspeção descritas na ISO 12311:2013, 6.2. Se a armação dos óculos para proteção solar for fabricada de materiais naturais e o fabricante recomendar um creme ou cera para a sua manutenção, antes do ensaio, a(s) armação(ões) deve(m) ser preparada(s) com este creme ou cera de acordo com as instruções do fabricante.

No final do ensaio, quando alterações de cor ou degradação da superfície forem verificadas na armação e esta não atender a este requisito, usar o creme ou cera e esperar durante um dia antes de verificar novamente a alteração de cor ou degradação de superfície. Se a armação recuperar sua aparência original, esta é considerada aprovada no ensaio, enquanto se a armação permanecer descolorida, a armação é considerada reprovada no ensaio.

O fabricante deve fornecer informações dos óculos para proteção solar para o usuário. Estas informações devem ser fornecidas na forma de marcação nas armações ou separadamente em rótulos, embalagens etc. que acompanham os óculos para proteção solar no ponto de venda. Quando são utilizados pictogramas, uma explicação sobre o significado destes pictogramas também deve estar disponível.

Convém que as regulamentações nacionais específicos que dizem respeito ao conteúdo das informações destinadas ao usuário sejam observadas. As informações ao usuário devem conter os seguintes itens: identificação do modelo; nome e endereço do fabricante; referência a esta Parte da NBR ISO 12312; tipo de filtro, se fotossensível e/ou polarizado; número da categoria do filtro (em ambos os estados claro e escurecido para os filtros fotossensíveis) marcada preferencialmente na armação ou sobre o filtro; descrição da categoria do filtro sob a forma de um símbolo e/ou uma descrição verbal como dada na Tabela 5 e a altura mínima dos símbolos deve ser de 5 mm; restrições de uso devem incluir no mínimo o seguinte: não indicado para observação direta ao Sol; não indicado para a proteção das fontes de luz artificial, por exemplo, câmara de bronzeamento; não indicado para proteção dos olhos em caso de riscos de impacto mecânico (para produtos que não atendam aos requisitos de 7.3 ou 7.5); quaisquer outras restrições consideradas apropriadas que sejam comunicadas pelo fabricante, por exemplo, aumento ou diminuição da transmitância das lentes fotossensíveis devido a alta ou baixa temperatura ou condições de baixa luminosidade; a advertência: “Não adequado para a condução de veículo”, quando o filtro não atender aos requisitos necessários para a condução de veículos e para filtro categoria 4 e a altura mínima do símbolo deve ser de 5 mm; a advertência: “Não adequado para a condução de veículo no crepúsculo ou à noite” ou “Não adequado para a condução de veículo à noite ou em condições de pouca luminosidade”, quando o filtro possuir transmitância luminosa inferior a 75 % e superior a 8 % e a mesma advertência aplica-se para filtros fotossensíveis em que a transmitância luminosa no estado escurecido é inferior a 75 %; se pertinente, instruções para cuidados e limpeza e uso incorreto do produto de limpeza que possam danificar os óculos para proteção solar; e, uma lista de produtos prejudiciais não adequados para limpeza. A Tabela 5 resume as categorias dos filtros e sua descrição.

As seguintes informações devem ser disponibilizadas pelo fabricante, mediante solicitação: uma explicação das marcas que não são universalmente reconhecidas ou notórias aos usuários desta Parte da NBR ISO 12312; a posição do ponto de referência, quando diferente do definido nesta Parte da NBR ISO 12312; o país de origem (por exemplo, “fabricado no…….”); o valor nominal de transmitância luminosa; os requisitos de transmissão aplicáveis ao produto; a eficiência de polarização nos casos de filtros polarizadores; e o material base dos filtros e da armação.

Os riscos da radioatividade

NBR NM 323: os requisitos para um sistema de análise de perigos e pontos críticos de controle (APPCC)
O Sistema APPCC, tal como se aplica na elaboração de alimentos, é um sistema pró-ativo de gestão da segurança dos alimentos que implica controlar pontos críticos de controle em sua manipulação, para reduzir o risco de desvios que poderiam afetar a dita inocuidade. Este sistema pode ser usado em todos os níveis de manipulação de alimentos, e é um elemento importante de gestão global da qualidade.

Depois do tsunami no Japão, a notícia que mais abalou o mundo foi o acidente nuclear de Fukushima, em março de 2011, na costa japonesa, que contaminou água, peixes e organismos microscópicos até 600 quilômetros mar adentro em três meses. Recentemente, um vazamento de água radioativa registrado em um circuito de resfriamento da central nuclear de Penly, na região oeste da França, foi contido e foi descartado qualque impacto negativo para o meio ambiente. De acordo com a Electricité de France (EDF), o retorno à normalidade no circuito de resfriamento permitiu suspender o plano de mobilização dos funcionários. A empresa diz que a água radioativa foi “recolhida em depósitos previstos para tal efeito, sem nenhuma consequência para o meio ambiente”. O incidente aconteceu depois de dois princípios de incêndio no edifício do reator, controlados no início da tarde de quinta-feira pelos bombeiros, depois da ativação do alarme que provocou a paralisação automática de um dos reatores. Mas, afinal, quais os riscos da radioatividade? Segundo a Comissão Nacional de Energia Nuclear (Cnen), o esquecimento de uma rocha de urânio sobre um filme fotográfico virgem levou à descoberta de um fenômeno interessante: o filme foi velado (marcado) por “alguma coisa” que saía da rocha, na época denominada raios ou radiações. Outros elementos pesados, com massas próximas à do urânio, como o rádio e o polônio, também tinham a mesma propriedade. O fenômeno foi denominado radioatividade e os elementos que apresentavam essa propriedade foram chamados de elementos radioativos.

Comprovou-se que um núcleo muito energético, por ter excesso de partículas ou de carga, tende a estabilizar-se, emitindo algumas partículas. Um dos processos de estabilização de um núcleo com excesso de energia é o da emissão de um grupo de partículas positivas, constituídas por dois prótons e dois nêutrons, e da energia a elas associada. São as radiações alfa ou partículas alfa, núcleos de hélio (He), um gás chamado “nobre” por não reagir quimicamente com os demais elementos.Outra forma de estabilização, quando existe no núcleo um excesso de nêutrons em relação a prótons, é através da emissão de uma partícula negativa, um elétron, resultante da conversão de um nêutron em um próton. É a partícula beta negativa ou, simplesmente, partícula beta.

No caso de existir excesso de cargas positivas (prótons), é emitida uma partícula beta positiva, chamada pósitron, resultante da conversão de um próton em um nêutron. Portanto, a radiação beta é constituída de partículas emitidas por um núcleo, quando da transformação de nêutrons em prótons (partículas beta) ou de prótons em nêutrons (pósitrons).Geralmente, após a emissão de uma partícula alfa ou beta, o núcleo resultante desse processo, ainda com excesso de energia, procura estabilizar-se, emitindo esse excesso em forma de onda eletromagnética, da mesma natureza da luz, denominada radiação gama.

Dessa forma, as radiações nucleares podem ser de dois tipos: partículas, possuindo massa, carga elétrica e velocidade, esta dependente do valor de sua energia; e ondas eletromagnéticas, que não possuem massa e se propagam com a velocidade de 300.000 km/s, para qualquer valor de sua energia. São da mesma natureza da luz e das ondas de transmissão de rádio e TV. A identificação desses tipos de radiação foi feita utilizando-se uma porção de material radioativo, com o feixe de radiações passando por entre duas placas polarizadas com um forte campo elétrico.assim, Os núcleos instáveis de uma mesma espécie (mesmo elemento químico) e de massas diferentes, denominados radioisótopos, não realizam todas as mudanças ao mesmo tempo.

As emissões de radiação são feitas de modo imprevisto e não se pode adivinhar o momento em que um determinado núcleo irá emitir radiação. Entretanto, para a grande quantidade de átomos existente em uma amostra é razoável esperar-se um certo número de emissões ou transformações em cada segundo. Essa “taxa” de transformações é denominada atividade da amostra. A atividade de uma amostra com átomos radioativos (ou fonte radioativa) é medida em: Bq (Becquerel) = uma desintegração por segundo; e Ci (Curie) = 3,7 x 1010 Bq.

Na verdade, um núcleo com excesso de energia tende a estabilizar-se, emitindo partículas alfa ou beta. Em cada emissão de uma dessas partículas, há uma variação do número de prótons no núcleo, isto é, o elemento se transforma ou se transmuta em outro, de comportamento químico diferente. Essa transmutação também é conhecida como desintegração radioativa, designação não muito adequada, porque dá a idéia de desagregação total do átomo e não apenas da perda de sua integridade. Um termo mais apropriado é decaimento radioativo, que sugere a diminuição gradual de massa e atividade.Cada elemento radioativo, seja natural ou obtido artificialmente, se transmuta (se desintegra ou decai) a uma velocidade que lhe é característica. Para se acompanhar a duração (ou a “vida”) de um elemento radioativo foi preciso estabelecer uma forma de comparação. Por exemplo, quanto tempo leva para um elemento radioativo ter sua atividade reduzida à metade da atividade inicial ? Esse tempo foi denominado meia-vida do elemento.

Meia-vida, portanto, é o tempo necessário para a atividade de um elemento radioativo ser reduzida à metade da atividade inicial. Isso significa que, para cada meia-vida que passa, a atividade vai sendo reduzida à metade da anterior, até atingir um valor insignificante, que não permite mais distinguir suas radiações das do meio ambiente. Dependendo do valor inicial, em muitas fontes radioativas utilizadas em laboratórios de análise e pesquisa, após dez meias-vidas, atinge-se esse nível. Entretanto, não se pode confiar totalmente nessa “receita” e sim numa medida com um detector apropriado, pois, nas fontes usadas na indústria e na medicina, mesmo após dez meias-vidas, a atividade da fonte ainda é geralmente muito alta.

Na natureza existem elementos radioativos que realizam transmutações ou “desintegrações” sucessivas, até que o núcleo atinja uma configuração estável. Isso significa que, após um decaimento radioativo, o núcleo não possui, ainda, uma organização interna estável e, assim, ele executa outra transmutação para melhorá-la e, ainda não conseguindo, prossegue, até atingir a configuração de equilíbrio. Em cada decaimento, os núcleos emitem radiações dos tipos alfa, beta e/ou gama e cada um deles é mais “organizado” que o núcleo anterior. Essas seqüências de núcleos são denominadas séries radioativas ou famílias radioativas naturais. No estudo da radioatividade, constatou-se que existem apenas três séries ou famílias radioativas naturais, conhecidas como do urânio, do actínio e do Tório. A do actínio, na realidade, inicia-se com o urânio-235 e tem esse nome, porque se pensava que ela começava pelo actínio-227. As três séries naturais terminam em isótopos estáveis do chumbo, respectivamente, chumbo-206, chumbo-207 e chumbo-208. Os principais elementos das séries acima mencionadas são apresentados no quadro abaixo.

Alguns elementos radioativos têm meia-vida muito longa, como, por exemplo, os elementos iniciais de cada série radioativa natural (urânio-235, urânio-238 e tório-232). Dessa forma, é possível explicar, porque há uma porcentagem tão baixa de urânio-235 em relação à de urânio-238. Como a meia-vida do urânio-235 é de 713 milhões de anos e a do urânio-238 é de 4,5 bilhões de anos, o urânio-235 decai muito mais rapidamente e, portanto, é muito mais “consumido” que o urânio-238. Com o desenvolvimento de reatores nucleares e máquinas aceleradoras de partículas, muitos radioisótopos puderam ser “fabricados” (produzidos), utilizando-se isótopos estáveis como matéria prima. Com isso, surgiram as séries radioativas artificiais, algumas de curta duração.

Em consequência, os materiais radioativos produzidos em instalações nucleares (reatores nucleares, usinas de beneficiamento de urânio e tório, unidades do ciclo do combustível nuclear), laboratórios e hospitais, nas formas sólida, líquida ou gasosa, que não têm utilidade, não podem ser simplesmente “jogados fora” ou “no lixo”, por causa das radiações que emitem. Esses materiais, que não são utilizados em virtude dos riscos que apresentam, são chamados de rejeitos radioativos. Na realidade, a expressão “lixo atômico” é um pleonasmo, porque qualquer lixo é formado por átomos e, portanto, é atômico. Ele passa a ter essa denominação popular, quando é radioativo.Os rejeitos radioativos precisam ser tratados, antes de serem liberados para o meio ambiente, se for o caso. Eles podem ser liberados quando o nível de radiação é igual ao do meio ambiente e quando não apresentam toxidez química. Os rejeitos sólidos, líquidos ou gasosos podem ser, ainda, classificados, quanto à atividade, em rejeitos de baixa, média e alta atividade.

Os de meia-vida curta são armazenados em locais apropriados (preparados), até sua atividade atingir um valor semelhante ao do meio ambiente, podendo, então, ser liberados. Esse critério de liberação leva em conta somente atividade do rejeito. É evidente que materiais de atividade ao nível ambiental mas que apresentam toxidez química para o ser humano ou que são prejudiciais ao ecossistema não podem ser liberados sem um tratamento químico adequado. Os sólidos de baixa atividade, como partes de maquinária contaminadas, luvas usadas, sapatilhas e aventais contaminados, são colocados em sacos plásticos e guardados em tambores ou caixas de aço, após classificação e respectiva identificação. Os produtos de fissão, resultantes do combustível nos reatores nucleares, sofrem tratamento especial em usinas de reprocessamento, onde são separados e comercializados, para uso nas diversas áreas de aplicação de radioisótopos. Os materiais radioativos restantes, que não têm justificativa técnica e/ou econômica para serem utilizados, sofrem tratamento químico especial e são vitrificados, guardados em sistemas de contenção e armazenados em depósitos de rejeitos Radioativos. Deve ser esclarecido a diferença entre contaminação radioativa e irradiação. Uma contaminação, radioativa ou não, caracteriza-se pela presença indesejável de um material em determinado local, onde não deveria estar.

Assim, a irradiação é a exposição de um objeto ou um corpo à radiação, o que pode ocorrer a alguma distância, sem necessidade de um contato íntimo. Irradiar, portanto, não significa contaminar. Contaminar com material radioativo, no entanto, implica em irradiar o local, onde esse material estiver. Por outro lado, a descontaminação consiste em retirar o contaminante (material indesejável) da região onde se localizou. A partir do momento da remoção do contaminante, não há mais irradiação. A irradiação por fontes de césio-137, cobalto-60 e similares não torna os objetos ou o corpo humano radioativos.

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