Fonte: http://raio-x.info/mos/view/Raio_X/
Raios Catódicos - V
Raios catódicos são uma descarga ordenada e acelerada de elétrons; portanto de carga negativa, de um polo negativo (chamado cátodo) para outro positivo (chamado ânodo). Esse processo acontece dentro de um equipamento construído justamente para estudar esses fenômenos. Esse equipamento é o tubo de Crooke ou ampola de Crookes, idealizado por Willian Crookes. Com esse experimento, puderam-se fazer equipamentos que são muito importantes para outras descobertas do passado e também dos nossos dias atuais como: a televisão, a lâmpada fluorescente e para própria descoberta do elétron e a forma de organização dos átomos.
A ampola de Crooke consiste num aparato que envolve um tubo com capacidade de criar um vácuo em seu interior, duas placas metálicas e um gás, submetidos a baixas pressões, também dentro do tudo. As placas metálicas servem de polo: um negativo chamado de cátodo (de onde os elétrons irão sair) e a outro será o polo de carga positiva e de nome ânodo (que vai atrair os elétrons). É necessário também, uma fonte externa de energia elétrica de forma a causar um diferença de potencial entre essas duas placas, posicionadas uma em cada extremidade do tubo.
Quando for aplicada a diferença de potencial e com o gás dentro do equipamento, nada acontece, mas, quando se vai abaixando a pressão desse gás (algo como uma pressão menor que 10mm Hg ou um décimo da pressão ambiente) se nota o fenômeno esperado: a luminescência. Esse efeito acontece porque, nessas condições, os elétrons passam num filamento em direção ao ânodo e, ao passar por esse gás, ionizam o mesmo, causando essa luz. Baixando ainda mais o valor da pressão do gás contida no tubo, outra alteração será notada: não haverá mais uma iluminação em todo o tubo como antes, mas sim uma espécie de mancha luminosa próxima ao polo positivo, mostrando que os elétrons, com a pressão menor do gás, já não interagia com ele, mas passava direto para a outra polaridade do tubo.
Esse equipamento, o tubo de Crooke, foi feito para estudar um fenômeno luminoso que acontecia com algumas variações que foram estudadas por muitos pesquisadores. Julius Plucker, em 1858, foi quem iniciou os estudos relativos aos raios catódicos e descobriu que próximo a um polo de carga positivo, quando próximo de um campo magnético, apresentava uma luz de cor esverdeada. Esse foi o ponto de partida para as pesquisas de raios catódicos. Mais tarde Eugen Goldstein notou que essa luz era causada por uma espécie de “raio invisível” que agia numa direção linear. Goldstein foi o responsável por fazer placas de cátodos em forma côncava para que esses “raios invisíveis” (elétrons) saíssem dessa extremidade de forma concentrada e forte. Finalmente, em 1886, Willian Croockes, após avanços em pesquisas sobre esses raios, usou o dispositivo tubo de Croocke.
Além de ter grande contribuição para que a estrutura dos átomos, outras consequências desse experimentos estão presentes na atualidade. Um exemplo disso são as lâmpadas fluorescentes (que usam o mercúrio como gás interno. Quando passada pela corrente, há a emissão de raios ultravioletas que atinge uma tinta especial que cobre a lâmpada e assim ilumina o local). A televisão também usa esse mecanismo: o CTR ou TRC . São presentes em televisores que tem o chamado “tubo de imagem” que usam os raios catódicos, com algumas alterações, para formar a imagem que vemos. Esses raios atingem a tela da televisão, que é revestida com tinta fluorescente, responsável por iluminar a tela (também é encontrado em microcomputadores. Matérias luminosos de sódio e neon são também exemplos dessa tecnologia: nas lâmpadas de neon o gás neônio é usado para fazer a iluminação dessas lâmpadas. Já nas de sódio, o material gasoso é o vapor de sódio, que dá uma luminosidade de cor amarela para ele. Os luminosos de sódio são usados para iluminações de vias públicas e também de túneis.
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Raios Gama - VI
O raio gama é um tipo de radiação eletromagnética, liberada por materiais radioativos quando um núcleo está num alto grau de agitação e é “desacelerado”. O raio gama também e encontrado em acontecimentos astrofísicos de uma alta magnitude. É um raio que tem capacidade de penetração (em diferentes matérias) maior que os raios de radiação alpha ou beta, sendo eles com mais energia e com menor comprimento de onda. Uma amostra do poder de penetração dos raios gama é que estudos apontam que são capazes de passar através de um uma placa de 20cm de chumbo. São encontrados, por exemplo, em raios solares e têm sido aproveitado em áreas como a Medicina.
Em comparação com o Raio X, os raios gama têm um comprimento de onda menor: enquanto o Raio X tem, em torno de 10-10 metros, os raios gama têm, em média 10-12 metros. Em questão de frequência, também há diferenças: enquanto os Raios X geralmente apresentar 1018, os raios gama têm 1020 de frequência. Já a energia desse raio (contada na medida keV) tem valor de 103, enquanto a do Raio X é de101. A luz visível, elemento presente em praticamente todos os dias, tem energia de 10-3 keV.
Essa radiação foi descoberta em 1900 por Paul Ulrich Villard (físico nascido na França). Aconteceu quando Paul constatou que alguns elementos radioativos, quando desintegrados, liberam uma radiação de comportamento semelhante ao Raio X. Porém, essa radiação tem mais capacidade de penetração bem maior e que contém uma carga de energia também maior que as demais.
Desde então, foram achadas várias aplicações para os raios gama: na parte de Medicina é usado em quimioterapias (destruindo células cancerígenas) e também na esterilização de materiais médicos. Outra área que utiliza esse recurso é a gamografia: ele é usado para observar imagens de peças metálicas numa placa fotográfica. Um uso que pode ser considerado medicinal é o uso de raios gama para descontaminação de alimentos: expor alimentos a essa radiação pode eliminar micro-organismos prejudiciais (causadores de doenças como, por exemplo, a salmonela). Além disso aumenta a validade do produto, alongando o tempo em que pode ser vendido.
A radiação gama é uma forma como um núcleo com excesso de energia, liberando o que está em demasia. Isso não quer dizer que esse núcleo vá ficar neutro, já que isso é uma questão relativa à quantidade de elétrons em volta do núcleo e da carga desse núcleo. Quando ocorre dessa descarga de radiação gama, essa acontece em forma de radiação eletromagnética. A radiação eletromagnética são as ondas presentes no espaço que, através de uma campo elétrico e um campo magnético, variam de direção ao longo do espaço.
Um grande personagem dos quadrinhos da empresa Marvel tem uma ligação com esse material que deixou a radioatividade gama bastante famosa: o incrível Hulk, um personagem verde, de grande força , que é despertado cada vez que Bruce Banner sente raiva. O detalhe é que essa “transformação” é resultado de um acidente que Bruce sofreu num experimento que envolvia radiação gama. Uma curiosidade sobre o Hulk é ele foi idealizado por Stam Lee na cor cinza. Ficou verde porque, numa impressão do personagem, por um defeito da impressora, ele saiu verde. Stam Lee acabou gostando e assim foi mantido.
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