PROJETOS

Desenvolvimento de um material de baixo custo e não tóxico capaz de blindar radiações nucleares
Development of a low-cost, non-toxic material capable of shielding nuclear radiation

Aluno(a): Joaquim Anderlini Alves da Cunha, Raffael Branchini do Vale
Prof.(a) Orientador(a): Mara Cristina Pane
Professora Coorientadora: Sandra M. Rudella Tonidandel

Ano: 2018

Premiações

Resumo

Tudo que está em sua volta é radioativo, mas a diferença entre a radioatividade de uma banana e de um reator nuclear é basicamente que a fruta emite uma quantidade de radiação insignificante e o reator emite uma quantidade suficiente para matar seres vivos. Radiação é basicamente energia em movimento que se propaga na forma de ondas eletromagnéticas ou partículas. Há três tipos de radiação radioativa, alfa, beta e gama, sendo que alfa (partículas positivas) e beta (partículas negativas) são quase nada nocivas ao ser humano, e podem ser barradas por uma tábua de madeira de 2,5 cm; já as radiações gama são ondas eletromagnéticas que podem causar muitos males ao ser humano, e se expostos a 6-8 sieverts (unidade de medida da radiação) podem levar à morte. Para um material conseguir barrar a radiação gama ele precisa ser bastante denso, pois assim a onda não passa, além de ter uma grande nuvem de elétrons o que ajuda a dissipar toda a energia. Hoje o material mais utilizado para conter radiação gama é o chumbo. Ele é utilizado, pois, além de ser um material barato, ele é muito eficaz para exercer tal função, pois apresenta todos os requisitos acima. Por mais que o chumbo tenha todas essas vantagens, ele apresenta uma grande desvantagem: é tóxico e isso pode causar ao ser humano, se exposto cronicamente, fraqueza muscular, perda da habilidade cognitiva, falhas nos sistemas nervoso e muscular, falência renal e, em casos extremos, morte. Com isso, a questão problema do projeto é como desenvolver um material que não seja tóxico, de baixo custo e capaz de blindar as radiações de todos os tipos, principalmente a gama. Como hipótese acredita-se ser possível desenvolver o tal material com a modificação, junção ou criação de um polímero, pois o mesmo é versátil assim podendo ser modelado de acordo com a intenção de uso, além de não ser tóxico e ter baixo custo.

Palavras-chave: radiação gama, chumbo e polímero

Abstract

Everything around it is radioactive, but the difference between the radioactivity of a banana and a nuclear reactor is basically that the fruit emits a negligible amount of radiation and the reactor emits enough to kill living things. Radiation is basically moving energy that propagates in the form of electromagnetic waves or particles. There are three types of radiation, alpha, beta and gamma, alpha (positive particles) and beta (negative particles) are almost harmless to humans, and can be barred by a 2.5 cm wooden board; since gamma radiations are electromagnetic waves that can cause many ills to the human being, and if exposed to 6-8 sieverts (unit of measure of the radiation) can lead to the death. For a material to be able to bar the gamma radiation it has to be very dense, therefore the wave does not pass, besides having a great cloud of electrons which helps to dissipate all the energy. Today the most widely used material to contain gamma radiation is lead. It is used as well as being a cheap material, it is very effective to perform such function as it presents all the above requirements. As much as lead has all these advantages, it has a major disadvantage: it is toxic and this can cause the human being, if exposed chronically, muscle weakness, loss of cognitive ability, failure of the nervous and muscular systems, renal failure and, in extreme cases, death. With this, the problem issue of the project is how to develop a non-toxic, low-cost material capable of shielding all types of radiation, especially gamma. As a hypothesis it is believed that it is possible to develop such a material by modifying, joining or creating a polymer, since it is versatile so it can be modeled according to the intended use, besides being non-toxic and inexpensive.

Key-words: gamma radiation, lead and polymer