Isótopos e Radioisótopos

Medianeira – Paraná, Junho de 2002

Introdução

Isótopos

Isótopos são átomos que apresentam o mesmo número atômico (Z), por pertencerem ao mesmo elemento químico, mas diferentes números de massa (A).

Radioisótopos

Isótopos radioativos ou radioisótopos são átomos que desprendem radiações e se desintegram transformando-se em átomos de outros elementos ou do mesmo elemento. Graças a essas radiações que emitem radioisótopos, podemos identificá-los em todos os lugares em que se encontram. É por isso que se diz freqüentemente que os radioisótopos são elementos marcadores ou traçadores.

 

Isótopos

Os átomos diferem entre si pelos números de prótons, elétrons e nêutrons que entram na sua formação. O número atômico (Z) indica o número de prótons do átomo. No estado fundamental o número de prótons é igual ao número de elétrons do átomo. O número de massa indica a soma do número de prótons e nêutrons do núcleo de um átomo. Os átomos que possuem o mesmo número atômico e diferentes números de massa são chamados de isótopos. Todos os isótopos de um elemento têm propriedades químicas essencialmente idênticas. Os elementos em sua maior parte são formados por isótopos. Os poucos elementos com um único isótopo são denominados elementos puros.

As massas e abundâncias isotópicas são atualmente determinadas por meio de uma técnica denominada espectrometria de massas. O espectômetro de massa é descendente do dispositivo empregado por Thomson para determinar a relação carga/massa do elétron. Primeiramente, os átomos são ionizados positivamente por meio de um bombardeio de elétrons de alta energia. Esses elétrons removem alguns elétrons na região extranuclear dos átomos, e os cátions resultantes são acelerados por um campo elétrico. Um campo magnético então desvia o caminho do feixe luminoso de íons com um ângulo que depende da relação carga/massa dos íons no feixe luminoso. Se a amostra original é uma mistura de isótopos, então o feixe é separado em uma série de feixes, cada um contendo íons com uma relação carga/massa específica.

A análise da razão isotópica fornece ferramentas de trabalho em diferentes áreas:

Paleoclimatologia em Geologia;

Taxas metabólicas e eficiência de uso da água (WUE) em Biologia;

Estudos de fermentação em Biotecnologia;

Reconstrução de dietas e estudos de migrações populacionais em Arqueologia;

Estudos das dietas em Antropologia;

Efeitos dos pesticidas e estudos de poluição em Ciências do Ambiente;

Identificação das fontes de azoto, carbono e água e respectivos ciclos em Biologia e Ciências do Ambiente;

Investigação de fraudes, adulteração de matérias-primas, determinação de componentes naturais e sintéticos nas Indústrias Alimentares e de Cosméticos;

Eliminação de metabolitos, eficiência e dosagem de medicamentos em Farmacologia;

Detecção da Helicobactyer pillory, estudos da função hepática, estudos metabólicos (ex.: teste da função pancreática – atividade da lipase e da amilase), estudos de metabolismo proteção em Química Clínica,

RADIOISÓTOPOS

Isótopos radioativos ou radioisótopos são átomos que desprendem radiações e se desintegram transformando-se em átomos de outros elementos ou do mesmo elemento. Graças a essas radiações que emitem radioisótopos, podemos identificá-los em todos os lugares em que se encontram. É por isso que se diz freqüentemente que os radioisótopos são elementos marcadores ou traçadores.

Os radioisótopos podem ser divididos em naturais (urânio, polônio, etc.) e artificiais, sendo estes últimos produzidos principalmente no ciclotron e nos reatores ou pilhas atômicas. A expressão traçador isotópico está normalmente associada com medida de radioatividade e de perigos de radiação.

As radiações podem ser separadas em 3 tipos: radiação alfa, com poder de penetração pequeno; radiação beta, são