Produção e preparação de radionuclídeos e radiofármacos - Produção de radionuclídeos PT1

para radionuclídeos e depois eu vou falar um pouquinho também sobre radionuclídeos produzidos em aceleradores do tipo cíclotron tá eh importante o que que é importante vocês guardarem sobre esses dois métodos que eu vou falar hoje né ã a diferença entre eles muito importante tá a diferenciar bem aí Um um reator de um acelerador é muito importante tipos de radionuclídeos que esses Eh esses dois sistemas Eles produzem e um pouco sobre o processo de produção né Eh esses são pontos cruciais aí para vocês irem anotando e perguntando durante a nossa aula tá seguindo Então olha só

a gente conversou aí um tempo atrás sobre num geral né sobre radionuclídeos E aí a gente precisa entender voltar a entender né que eles são isótopos radioativos né então lembrar que isótopos radioativos são aqueles que apresentam o núcleo estável normalmente aí o que a gente vai ter é a presença de nêutron né Um maior número de nêutron nesse nesse núcleo que torna essa estrutura instável e normalmente o que vai acontecer com eles uma vez que ele tá instável ele vai sofrendo o decaimento radioativo conforme esse decaimento vai acontecendo né Ahã O O isótopo ele vai

se transmutando em elementos novos ou outros isótopos até que ele se Torn um novo elemento cada momento que isso acontece ele emite uma partícula né que pode ser uma partícula Beta uma partícula Alfa ou uma onda eletromagnética aí que são os raios Gam ã o Outro ponto importante né além da partícula que o elemento ele libera ele que ele emite ele também emite uma energia né então ah tanto a partícula quanto a energia que que o isótopo radioativo ele libera é o que é muito importante para nós aí na produção de de rádio nuclídeos tá

então né Lembrando aqui que nós vamos ter um um núcleo um núcleo instável né uma vez que o núcleo está instável Ele sempre vai buscar estabilidade tá gente isso sempre vai acontecer eh o núcleo nunca vai ficar instável para sempre né então ele vai buscar essa estabilidade e a forma que ele tem para buscar estabilidade é no processo de decaimento né então a a a função do decaimento radioativo é justamente pro átomo ele encontrar a estabilidade dele então ele vai decair decair decair até ele se tornar estável no momento do decaimento Ele Pode emitir uma

partícula ou então ele emite uma onda eletromagnética né então aqui que a gente pode ver nessa figura é justamente essa diferença dos núcleos né o núcleo estável ele não tem lá uma concentração de energia né ao entorno desse núcleo né as partículas que compõem o núcleo os prótons os nêutrons eles estão em quantidade suficiente para aquele elemento químico então isso torna ele um elemento químico estável quando ele apresenta número diferente de partícula nuclear né isso faz com que esse núcleo ele emita uma quantidade de energia ele tem um excesso de energia e esse excesso de

energia precisa ser liberado né pro núcleo se tornar se tornar estável então quando o núcleo ele está ah energizado né Eh em excesso esse excesso de energia isso é um núcleo radioativo né então esse excesso de energia ele vai ser liberado e a forma que ele vai ser liberado vai ser Justamente na forma de partículas e de ondas eletromagnéticas né então a gente falou um pouquinho lá na nossa outra aula sobre radiação Alfa radiação Beta tipos de partícula O que que é uma partícula Alfa que é uma partícula Beta Lembrando que a gente tem beta

menos né e beta mais ã a relação também de liberação de ondas eletromagnéticas né que daí a a radiação Alfa que diferencia basicamente essas partículas eh a quantidade de energia que elas possuem e também a penetração dessas energias isso são pontos importantes aí para vocês sempre guardarem tá então os radionuclídeos de maneira geral né Eh eles podem ser isótopos aí de vida longa ou de vida curta que que é essa relação de vida longa ou vida curta é a meia vida então ele pode ser um isótopo radioativo de meia vida longa ou um isótopo radioativo

de meia vida curta e isso vai fazer muita diferença na hora de produzir o radiofármaco né se eu vou querer um um radiofármaco com meia vida longa ou um radiofármaco com meia vida curta isso diferencia também na aplicação desse radiofármaco se ele vai ser um radiofármaco de eh tratamento ou um radiofármaco de Diagnóstico tá então o que define essa essa relação do átomo é justamente o quanto de de decaimento né radioativo ele vai sofrer e em cada tipo de caimento que ele sofrer qual vai ser o tipo né de de energia o tipo de partícula

que ele vai emitir e a quantidade de energia que ele vai emitir também no seu decaimento então cada hora que ele sofre um decaimento ele vai emitir uma partícula e ele vai liberar uma quantidade de energia né Aquela quantidade de energia que está em excesso naquele núcleo tá então lembrar que a gente sempre tem ali o do núcleo eh instável que eu estou falando ele é o pai no momento que ele decai ele vai emitir uma partícula e vai se tornar vai transmutar ali para um novo para um novo átomo né um novo tipo de

isótopo e esse é isótopo filho né então o que vai ser gerado desse desse pai é o filho isso aí a gente também conversou na nossa outra aula lá atrás Então quais são aí eh basicamente os métodos de produção de Ráo núcle Então a gente tem aí radionuclídeos que podem ser produzidos por reatores nucleares adion nuclídeos que podem ser produzidos por aceleradores de partícula né no caso aí aceleradores do tipo cíclotron ou então a gente pode ter também radionuclídeos ã produzidos a partir de geradores nucleares né o que que vai diferenciar uma produção da outra

basicamente o que vai diferenciar aí é o tipo de radioisótopo que eu quero né Outro ponto também é que tipo de partícula que esse esse esse radionuclídeo ele emite então normalmente e radionuclídeos que emitem partículas Beta menos são produzidos a sua maioria em reatores nucleares né agora radionuclídeos que tem ã Beta mais pósitrons são produzidos em aceleradores ciclotron tá então esse aí é um um exemplo de tipo de radionuclídeo que eu preciso produzir naquele momento tá e onde ele será produzido cada um deles tem uma característica específica né esse também é outro ponto pra gente

conversar aqui ã radionu que vão ser produzidos dos reatores nucleares apresentam características específicas para poderem ser produzidos lá eles dependem do tipo de reação que é realizado no reator para que esse eh radionuclídeo possa ser produzido a mesma questão vai acontecer no acelerador do tipo ciclon né e também em geradores de radionuclídeos outro ponto também importante tá relacionado com a meia vida eu tô produzindo radionuclídeos aí com meia vida longa ou rádio nuclídeos com meia vida moderada e radionuclídeos com meia vida curta por exemplo geradores de radionuclídeos Eles são muito importantes para produzir radionuclídeos de

meia vida curta tá esse aí é um exemplo importante também então de maneira geral né a gente tem uma equação para demonstrar como que aquele radionuclídeo ele foi produzido ou seja quem que é o elemento pai e quando esse elemento pai ele decai quem será o isótopo radioativo filho né quem será o elemento filho outra coisa também que a gente precisa observar no processo de das equações das reações nucleares é que qu qual tá sendo a partícula que tá bombardeando esse núcleo né esse é um ponto que eu vou falar com vocês mais paraa frente

e qual tá sendo a partícula que tá sendo emitida né desse desse núcleo então o exemplo aqui numa forma geral a gente sempre tem essa característica aqui eu vou ter um elemento alvo Então esse aqui o elemento alvo Ele é o radion nucl pai depois esse elemento alvo ele vai ser bombardeado por uma partícula e a partir do momento que ele bombardeia ele ele faz o bombardeamento né no núcleo eh dessa desse desse ã isótopo pai ele vai decair né ele vai sofrer ali uma uma reação nuclear no momento que ele sofre uma reação nuclear

ele vai emitir uma partícula e ele vai gerar o isótopo fío esse sempre é o processo tá então por exemplo o lutécio aqui 176 ele é bombardeado por um nêutron ele emite um próton e gera ali o lutécio 177 né então esse caso aqui o ele é produzido no reator tá agora por exemplo nitrogênio 14 ele é bombardeado aqui por um próton ele emite uma partícula Alfa né e gera ali o carbono 11 preparados aqui em cotron por exemplo e o molibidênio ã Beta menos 99 gera o tecné 99 nesse caso aqui a gente não

tem necessariamente um bombardeamento no gerador funciona um pouquinho diferente tá que daí eu vou explicar iso para vocês mais para frente outra característica importante da gente observar é aqui eu tô com a reação meio que reduzida né de como o processo acontece Se a gente fosse desenhar aqui esse processo deixa eu tentar usar a canetinha aqui o lutécio ele vai reagir aqui com o nitrogênio nitrogênio desculpa gente com Neutron e a partir do momento que ele vai bombardeado por esse neutro ele vai gerar aqui o lutécio 177 e emite aqui né um próton então a

energia que vai ser emitida desse lutécio será um próton e outro ponto aqui vai ser mais uma energia né então se o átomo ele tava lá com esse esse átomo pi aqui ele tava com excesso de energia esse excesso de energia no momento que ele é bombardeado por um por uma partícula no caso aqui um nêutron ele vai gerar um novo um novo rádio isótopo vai emitir uma partícula diferente né no caso aqui um próton e ele vai liberar uma quantidade x de energia tá então o processo sempre acontece dessa maneira tudo bem Ó outro

exemplo aqui eu tenho o nitrogênio 14 ele vai ser bombardeado aqui por um próton E aí o resultado desse bombardeamento vai ser o quê vai ser o carbono 11 uma transmutação mais uma partícula Alfa mais energia Tudo bem então o processo sempre será esse daqui Então olha só aqui eu coloquei três elementos três reações só para vocês poderem eh fazer a equação faça a equação rapidinho aí dois minutinhos E aí só para vocês poderem absorver um pouco mais do que eu tô conversando aqui com vocês Tá então Ó eu tenho aqui fós Z 67 e

o oxigênio 18 Então como que fica a equação para esses três caras aqui dá até para vocês escreverem no chat para mim não é difícil não raio Gama vocês podem escrever Gama tá e eu já dou uma lida aqui para só para ver o quanto vocês estão absorvendo da informação tá rapidinho deixa eu ver o ch aí tu bem Analisa Alguém pediu para explicar novamente o slide aqui qual slide é deixa serome Vitor é que meu meu áudio tá meio meu áudio Tá bom mas o meu vídeo não tá muito bom mesmo não Bom vamos

lá então ó só para ilustrar aqui para vocês então então só vocês colocarem lá né que o fósforo 31 ele vai se bombardeado por um nutron ele vai gerar um fósforo 32 e vai emitir ali uma partícula Gama mais uma quantidade de energia o 67 vai ser aqui no bariado por um nêutron vai emitir um próton e vai gerar aqui o cobre 27 tá o oxigênio 18 ele vai ser al bombardeado por um próton vai liberar um nêutron e gera aqui o flur 18 certo esse é o processo aqui que eu queria mostrar para vocês

Bom agora vamos lá vou começar aqui conversando com vocês um pouquinho sobre reator nuclear tá então eh antes de falar falar como que um um radionuclídeo ele é produzido no reator nuclear eu vou conversar com vocês sobre o que que é o que é um reator nuclear né uma forma rápida aí E como que ele como que ele funciona tá então o reator nuclear basicamente ele tem a função né de controlar uma reação nuclear em Cadeia então normalmente eh E dentro dele vai ocorrer uma reação essa reação vai ser uma reação muito grande né E

ela libera grandes quantidades de energia nesse processo de reação a reação mais comum em reatores nuclear são é a reação de fissão nuclear depois eu dou uma relembrada aqui na fissão como que ela funciona né E nesse processo de fissão nuclear o núcleo ele ele é dividido né o que tá sendo bombardeado ele é dividido e isso vai gerando uma reação em cadeia mais ou menos como tá mostrando aqui nessa imagem né então por exemplo o nêutron ele bombardeia um núcleo nesse processo de bombardeamento ele vai dividir esse núcleo esse núcleo dividido aqui ele vai

gerar um novo tipo né de de elemento químico né ã e vai emitir outros nêutrons esses outros nêutrons que estão sendo emitidos vão atingir outros núcleos que vão quebrar esses núcleos vão liberar outros produtos de fissão outros elementos que vão eh liberar mais nêutros que vão e cada nêutron que vai sendo emitido ali e vai bombardeando esse núcleo e vai dividindo esse núcleo ele também emite partículas né Então essas partículas que estão sendo emitidas aqui todas elas vão ter uma quantidade de energia no momento que elas estão sendo emitidas né E essa quantidade de energia

é que vai sendo ali utilizada pelo reator por exemplo no caso para gerar energia né Essa energia que tá sendo produzida da reação ela vai sendo utilizada para produção de energia eu vou explicar como funciona esse processo de produção de energia tá então por exemplo a energia pode ser utilizada para diversos fins né a gente pode usar tanto para gerar eletricidade como grande parte das usinas nucleares aí do mundo ã mas também a gente pode utilizar elas para outros fins tanto para produzir radionuclídeos e radioisótopos né Eh quanto paraa pesquisa quanto pra parte bélica a

gente pode utilizar aí para várias funções diferentes o o ponto principal de um de um reator nuclear é esse é esse núcleo aqui ó né então esse núcleo aqui que é o o vaso de contenção é nele que está presente por exemplo aqui todo o combustível que é utilizado para para gerar aí a a energia né para poder produzir energia nuclear Eh esses esses elementos aqui que fica comão presentes dentro desse núcleo eles vou falar deles um pouco mais pra frente também mas a gente vai ter aí plutônio a gente vai ter urânio a gente

pode ter tório o mais comum vai ser o urânio né Eh e esses radioisótopos que estão presentes dentro do do reator nuclear normalmente tá é sempre na verdade são radioisótopos de vida longa por vida longa né um doss Pontos importantes é que eles vão sofrer um bombardeamento e nesse bombardeamento ele vai decaindo decaindo decaindo e liberando grande quantidade de energia em cada decaimento que ele ele gera né então Eh e com isso ele consegue ali você consegue ter a funcionalidade desse reator por muito muito muito tempo que vai ser assim praticamente uma uma vida toda

Enquanto Tiver eh em atividade ali ele vai tá funcionando tá é então é como se fosse uma produção de energia basicamente eterna né Eh posso até colocar mais ou menos dessa forma falando sobre a a estrutura né deixa eu mostrar uma outra figura aqui falando um pouquinho sobre a estrutura né a gente tem dentro desse desse tubo de de contenção aqui a gente chama ele de vaso vaso de pressão é onde fica o combustível radioativo aqui você tem uma quantidade grande de água né normalmente vai ser água que você tem aqui dentro nesse Amarelinho laranjinho

aqui aqui estão os combustíveis né Eh do reator então então ela chama aqui isso aqui de vareta de combustível normalmente essas varetas de combustível você vai utilizar eh óxido de de urânio ou óxido de plutônio por exemplo né existe todo um processo para você ter né Eh esse tipo de material tá então eh Desde da da extração ã do urânio até uma uma Purificação desse material até transformar ele em pastilhas E essas pastilhas vão sendo colocada em varetas E essas varetas é que vão ser aí utilizadas como combustível pro reator nuclear tá essas varetas né

com combustível normalmente elas ficam eh acopladas a um tipo de estrutura que normalmente Pode ser depois vou falar sobre as estruturas que existem ali mas normalmente é grafite tá essa partezinha cinza aqui há uma estrutura de grafite que a gente chama de moderador daqui a pouco eu já falo também que é um moderador tá Por enquanto só vou dar nome nome aos bois aqui ã fica aqui embebido por água tá essa água tem uma função importante aqui que é um uma questão refrigerante tá esse é um algo importante tá ótimo obrigado por por me avisar

eh então eles vão ficar embebidos aqui nessa nessa água tá Outro ponto importante aqui que existe dentro dessa dessa blindagem né são astes varetas de controle né Essas varetas aqui elas são utilizadas para dar uma freada na reação então quando eu quero que a reação cesse eu abaixo as varetas E aí a reação não funciona mais ela para tá ã Então essas varetas são responsáveis por controlar a reação fora disso né então quando eu quero colocar o reator para funcionar você levanta as varetas e a reação ela é espontânea ela começa a acontecer quando eu

quero que a reação ela o reator ele Pare de funcionar você abaixa as varetas E aí cessa o funcionamento do reator tá ele vai parando aos pouquinhos depois você tem uma barreira de contenção normalmente essa essa barreira de contenção aqui ela já é uma blindagem para radiação Depois deixa eu até pegar na imagem anterior nessa parte aqui ó você vai ter uma estrutura um envoltório de concreto e esse envoltório de concreto ele também é uma segurança né para não ter aí vazamento radioativo tá então tudo fica contido aqui dentro toda a parte de radiação ela

fica contida aqui dentro ela não não sai tá então um reator nuclear ele é extremamente seguro muito difícil ver problemas em reatores nucleares né Tanto que por exemplo a gente fala aí de fukushima né e e o grande problema lá não foi um terremoto seguido de um de um tsunami né para poder gerar uma falha naquele um problema naquele reator tá então é muito difícil você ter problemas de Ah tá tá escapando radiação pro ambiente O entorno do do reator Não isso não vai acontecer tá porque toda a estrutura dele é constituída é construída para

manter a radiação toda dentro ela não vaza ela fica lá dentro segura tá então você tem basicamente aí como falei para vocês quatro tipos de de proteção desse Mater radioativo Então você vai ter as varetas de combustível você vai ter o vaso de pressão do reator né esse vaso aqui as varetas que vão ter ali o combustível nuclear o vaso que protege ã toda a estrutura das varetas e você vai ter mais uma barreira de contenção e você vai ter o envoltório de concreto tá eh e todos eles com espessura e muito grandes tá são

espessuras de paredes aí bem grandes para poder conter essa energia tá bom esse esse é o o a estrutura do reator nuclear Então olha só como que ele um reator por exemplo para gerar energia ele funciona tá basicamente você vai ter as astes né de controle elas vão estar abaixadas então quando elas estão abaixadas o reator está desligado podemos colocar assim quando essas Ases elas levantam né as Ases levantam o reator Ele ativa e a energia começa a ser gerada ali dentro então nêutrons vão começar a bombardear núcleos E aí vão Fion os núcleos de

urânio por exemplo E conforme ele vai ali eh essa fião vai acontecendo mais né partículas vão sendo emitidas e grandes energias vão sendo liberadas essa estrutura que se chama moderador que tá aqui né em volto da das varetas combustíveis né das com combustíveis esses moderadores eles servem para controlar a velocidade da da da fião Então isso é muito importante porque se você tem uma uma velocidade de fião controlada essa velocidade de fião ela se torna mais lenta e ela se torna mais como eu posso dizer ela se torna melhor mais mais ativa você tem mais

controle da reação que encadeia que tá acontecendo ali como é uma reação muito rápida né quando você tem ela controlada isso é muito melhor pra reação acontecer tá então esses moderadores aqui eles servem para isso Outro ponto importante é que você vai ter uma grande concentração de água envolta aqui dentro desse vaso né Eh para que que serve essa água basicamente ela serve para refrigerar né então ela vai diminuindo um pouquinho o calor então é diferente de diminuir a quantidade de energia ela diminui o calor ali né controla um pouco esse calor para o reator

não não entrar em colapso tá depois a quantidade de calor que vai sendo gerada pelo reator nuclear né no caso de um reator que vai gerar energia que que vai acontecer esse calor que tá sendo gerado aqui ele vai passar né Por por um ducto quente né ali dentro você vai ter um circulador de água né E como se fosse um condensador de laboratório né vocês lembrarem aí ou para quem atua na na área Laboratorial como se fosse como se fosse um condensador mesmo tá aqui dentro você tem ã água passando tá então água quente

e circulando Água Fria para você ter trocas de calor essas trocas de calores é o que vão movimentar turbinas E aí essas turbinas vão transformar aí né o calor em energia elétrica tá eh esse é o processo de funcionamento de um de um reator nuclear para geração de energia então o que que é importante aqui é que tudo o que tá aqui dentro do do vaso de pressão é que ele seja estritamente controlado né então o reator ele é 100% controlado tá eh e Isso mostra que é uma estrutura extremamente segura e a produção eficiência

de produção energética ela ela é muito alta né Muito mais alta aí por exemplo do que produção ã de energia por carvão por exemplo tá é muito mais eficiente um reator nuclear para geração energética do que reator Isa aí ou eh produção de energia por carvão tudo bem até aqui gente diga uma Analisa eu não sei se seu áudio tá liberado Oi professor eu só queria entender assim é que liberaram aqui o microfone eh só queria entender então a energia é produzida eh por causa do calor que a reação provoca e movimenta a água ou

isso é um tipo de energia porque eu entendi que assim existe a energia da reação e também eh o calor que a reação provoca eu não entendi assim se são tipos ou se é esse o princípio de funcionamento e ponto sabe para um um reator nuclear né Eh para energia elétrica né então ele vai utilizar muito o o a temperatura né Igual eh o movimento da temperatura ela vai gerar energia cinética aí essa energia cinética pode ser transformada aí depois em energia elétrica Esse é o processo mais normal tá mas existem eh outros tipos de

reatores também E aí eu vou mostrar algumas características deles aqui para vocês antes disso deixa eu ver se eu consigo mostrar um videozinho aqui que mostra o reator funcionando para vocês terem uma uma visão mais clara aqui deixa eu ver pera aí para compartilhar a apresentação Vou compartilhar o videozinho iso é esse aqui Olha só ó aqui a gente consegue ver as varetas sendo levantadas ó ó ele vai levantando as varetas E aí a energia vai começar a acontecer tá lá começou a funcionar Tá então o reator nuclear ele inicia dessa forma aí eu não

sei o quanto vocês já ouviram falar aí de reatores nucleares de par aqui a compartilhamento aí parou então para é aquilo que o vídeo mostrou ó ele tava não deu para ver vocês conseguiram ver o vídeo gente senão eu coloco de novo ele é curtinho não eu coloco de novo pera aí deixa eu mandar algum o link para vocês também para vocês poderem ter acesso às vezes é mais fácil também ó para quem não conseguiu ver assiste aqui pelo link que eu passei para vocês vocês observarem no vídeo que acontece é o seguinte deixa eu

voltar aqui paraa aula que daí eu mostro isso o desenho ó e que dá o start tá no reator nuclear essas astes aqui ó então acontece quando o reator tá desligado essas astes aqui elas estão abaixadas né a a estrutura a estrutura dessas aches elas impedem que a reação nuclear aconteça ou seja ela impede que os núcleos sejam bombardeados é isso que ela tá impedindo ali agora quando elas são iadas quando elas essas barras são levantadas levantou a barra o que que que vai acontecer o núcleo ele ele eh vai ficar livre Então os nêutrons

no caso aqui eles conseguem começar o bombardeamento E aí a reação nuclear acontece tá então quando as barras levantam os núcleos estão expostos o combustível está exposto a reação começa ela é espontânea tá a reação começa quando Ah quer que a reação ela pare ou ela seja mais controlada etc você vai abaixando essas astes E aí a reação começa a ficar controlada até que ela cessa de novo tá esse é o processo de de funcionamento aqui do do do reator aí se vocês observarem no vídeo quando a reação começa é como se gerasse ali um

um bum e você vê uma uma luz azul bem forte saindo ali do do reator conseguiram visualizar isso no vídeo isso aí é uma é uma reação tá tá essa reação ela chama radiação de chov Esse é o nome tá deixa eu escrever para vocês aqui essa luz é uma ela é uma radiação que acontece né da mesma forma por exemplo que quando o avião ele tá ele tá voando ele faz um certo tipo de som porque a velocidade dele ali tá muito muito alta ele tá pouco maior do que a velocidade do som né

em certos momentos eh no momento que os ã os nêutrons começam a fazer fissão começam a bombardear os núcleos isso vai gerando uma velocidade e aí por alguns instantes né a velocidade da energia né a velocidade da luz que tá sendo trabalhada ali dentro do reator ela tá mais alta né em certos momentos do que a velocidade da luz na água tá a velocidade da luz na água é mais ou menos aí 225.000 eh Km por segundo Então nesse momento é é emitida essa luz essa luz azul demonstra que o processo está acontecendo Então é

é uma forma até de de Observar se a reação ela está ocorrendo de uma forma controlada ou não tá é uma forma também de segurança para saber se tá tudo certo com o reator outra coisa também que essa luz é eh demonstra sempre perto do do reator ali você tem eh água né então por exemplo a gente tem lá os reatores de Angra né Sempre tem ali uma uma relação com com água próximo do lugar se essa essa água tiver emitindo essa luz azul Isso demonstra que pode est tendo vazamento ali naquele local então normalmente

isso não vai acontecer tá essa luz azul também pode ser observada por eh no espaço não precisa até o espaço para ver isso dá para ver dá para ver normal daqui da terra mas a emissão de Raios cósmicos dependendo da concentração de Raios que estão sendo emitidos ali a hora que eles batem na atmosfera você eles emitem uma quantidade muito grande de de energia e aí você vê essa essa luz azul tá então eh Essa é a característica da luz azul né Sempre você vê o reator nuclear funcionando você olha lá vai ver dentro da

piscina lá você vai ver essa luz azul tá ela não é uma uma simulação tá bom é uma radiação mesmo esse é o processo da radiação tudo bem vamos em frente então nós temos vários tipos de reatores nucleares tá eh alguns pontos que diferencia os relatores né então é o tipo de energia né de neutros que estão sendo utilizados ali no processo de fissão Qual que é o propósito de funcionamento desse reator Ah é um reator para gerar energia é um reator de pesquisa tá Então depende muito qual que é o aplicação desse reator outra

questão também é o tipo de combustível eu tô usando ã urânio natural se eu tô usando urânio enriquecido já falo o que que é enriquecido tá ã o refrigerante então que vai controlar o calor ali dentro do vaso tá e o moderador né o moderador é que vai controlar a energia ali eu vou trinchar cada um desses itens aqui para falar com vocês então falando um pouquinho só do do tipo do tipos de reator tá então vocês sempre vão ver essas nomenclaturas aqui pwr bwr fbr e assim vai tá então eh é o como esse

reator ele funciona por exemplo um reator pwr ele é um reator refrigerado a água pressurizada né Então esse é o Esso é o a definição de pwr é uma essa definição da sigla H um bwr é reator refrigerado a água fervente gcr é reator refrigerado a gás tá então eh tem reator refrigerado a a a gás com temperatura elevada tem reator com água pressurizada tem reator que é a vapor e moderado por água pesada né a água pesada é sempre água deuterada tá o hidrogênio é deutério ã reator rápido né tipo fbr reator do tipo

rápido então Eh o existem vários tipos diferentes de reatores né então cada um deles o o processo de funcionamento a ideia do funcionamento é a mesmo mas aí eles eles ah apresentam algumas particularidades então por exemplo esse reator que eu expliquei mais para vocês até que eu mostrei no vídeo aqui ele é um PW PW é o reator mais comum aí né Por exemplo aqui ó 298 reatores do tipo pwr em operação no mundo tá h o combustível dele normalmente vai ser urânio enriquecido o refrigerante é água e o moderador é água tá e eu

já vou falar sobre cada um desses desses H elementos aqui ahã daqui a pouco falo sobre o ur enriquecido daí a gente vai ganhando tempo Então olha só né falando sobre aqueles itens então primeiro energia de nêutrons que são utilizados aí pro processo de fião né então ã por exemplo Nós temos dois tipos de a ação dos nêutrons dentro do reator Ou eles são neutrons térmicos né os nêutrons térmicos eles ocorrem aqui na fião do urânio 235 né esse é o o mais comum e aí qual que é a característica desses neutros térmicos eles têm

ali eh uma baixa quantidade de energia cinética então o movimento desses neutrons Eles são um pouco mais lentos Essa é a ideia Por que que ele é mais eficiente né o neutr térmico ele vai ser mais eficiente porque ele é mais controlado Então você tem o maior controle da reação que tá acontecendo ali dentro do reator tá o outro tipo são nêutrons rápidos né então os nêutrons rápidos eles ã eles têm uma alta quantidade de energia cinética para acontecer tá então eles vão manter na reação em cadeia de um jeito muito mais forte ou posso

dizer assim né eh o que que vai controlar esses nêutrons rápidos os moderadores os moderadores que estão presentes ali dentro do reator que vão controlar a velocidade desses nêutrons tá então Depende muito do que do que eu quero meu reator ele faça tá aí não só falando uma reação de da energia em si tá bom e sim a aplicação que eu quero que que aconteça ali na na no processo de de reação nuclear tá é deixa eu falar aqui ã sobre o urânio né que aí o elemento mais comum que a gente vai utilizar nós

temos o urânio 238 ele é o que tem aí maior quantidade na natureza tá e tem o urânio 235 vou falar dele vou falar dele depois vou F comentar ele agora porque ele é o que a gente utiliza por exemplo em nutros né Eh energia de nêutrons térmicos Por que que ele é melhor por conta da eficiência né a eficiência de reação doano 235 ela é muito melhor então Eh o que que normalmente você faz para ter só como ele existe numa quantidade menor né porque ele não é necessariamente natural eh do que Urano 23

38 que é muito mais abundante então o que você faz é a hora que você prepara ali Ah o combustível do reator você coloca uma maior concentração de Urano 235 como combustível m 2 m m é o ponto quando se fala desse desse processo aqui então agora falar um pouquinho das aplicações né já comentei e esses pontos aqui eu só não comentei por exemplo que a gente pode usar também como ã propulsão naval né então submarinos e nucleares um submarino nuclear gente ele vai ter energia para movimentar o submarino para sempre né pensando que ali

dentro vai ter um reator nuclear e e vai fissando e você vai controlando isso ele vai gerando energia só controlar energia você vai ter um um submarino ali que funciona por muito tempo né por isso que belicamente falando né Eh é muito importante para um país mostrar que ele é forte ele ter submarinos nucleares né exemplo aí dos Estados Unidos da Rússia e tudo mais isso mostra um poder B tá imagina é um um meio de transporte que pode ficar debaixo d' água lá por um montão de tempo né então isso mostra bastante poder então

para produzir radionuclídeos no reator né então passar pra próxima fase aqui a gente conversar posso fazer de duas formas né então eu tenho essa reações de nêutrons térmicos né e as reações por produtos de fissão então eu posso pensar ali só na ação do nêutron ou então eu posso pensar também nos produtos que são gerados na fião nuclear tá então eh eu vou ter ali o meu elemento radioativo que vai ser bombardeado por um nutron e vai gerar um núcleo fílio Mas eu também posso pensar na nos produtos que vão ser fonis ali para um

fonados do urânio por exemplo tá formato de reação que a gente vai ter aqui para esses processos então a gente tem né A a reação aqui por emissão de raios gama né Então você vai ter um elemento x e esse elemento x ele vai ser bombardeado por um nêutron e ele vai gerar um isótopo desse elemento x e vai liberar né ali um um raio Gama então exemplo disso né tem o molibidenio 98 que vai ser bombardeado por o nutron vai emitir uma partícula Gama né um raio Gama e gera ali o molibidênio 99 tá

outra forma aqui quando você tem um novo elemento né um novo elemento químico dif diferente ali então eu vou ter uma transmutação do meu elemento então tem o elemento x com o número de massa o número de próton ele vai ser bombardeado por um nêutron ele vai alterar o número de massa desse novo elemento Mas ele também vai alterar o número atômico desse elemento porque ele tá emitindo um próton tá então como ele tá emitindo um próton ele vai gerar uma nova partícula tá então aqui por exemplo o nitrogênio 14 bombardeado por um nêutron gera

o carbono 14 e emite um próton tá esse Esses são aí os os dois processos que a gente pode observar eh em reações térmicas de nêutrons tá um ponto importante aqui para vocês observarem né Eh sempre que o elemento ele pode gerar um novo isótopo como nesse caso aqui ó a gente vê que o número atômico se mantém Então se tá mantendo número atômico é o mesmo elemento tá e o número de massa ele muda porque ele foi esse núcleo Foi bombardeado por um nêutron pegou um neutro ali para ele tá então essa a questão

o molibidênio continua sendo molibidenio certo mas com uma quantidade de nêutron diferente e o segundo caso aqui que você tem um elemento que vai ser bombardeado por um nêutron ele vai absorver esse nêutron aqui E aí ele vai perder um próton ele vai emitir um próton E aí nesse processo ele mudou o número atômico dele não somente aqui ã o número de massa tá número de nêutrons Então como exemplo eu tenho o nitrogênio 14 que gera o carbono 14 tá esse aí é um outro exemplo aí para vocês observarem Então esse é o processo de

reação quando a gente tá utilizando o nêutron para a reação acontecer tá Que eu mostrei para vocês ali reações por ã por neutros térmicos tá e a outra forma reações fones né reação por fissão então na reação por fissão o que que importa para mim que importa para mim no caso são os produtos os subprodutos posso colocar dessa forma que estão sendo gerados a partir da fissão nuclear então o o nêutron vem aqui ele bombardeia um núcleo de urânio E aí conforme ele bombardeia esse núcleo esse núcleo se divide e vai gerando Novos Produtos ó

por exemplo núcleo vai sendo bombardeado bombardeado bombardeado bombardeado e gera aqui plutônio 239 esse aqui é um produto de fião né Eh e assim vai tá tá Então essas são as duas formas então ou eu vou usar o reator a partir de nêutrons né Eh o bombardeamento de nêutrons é o que vai gerar ali o meu meu radionuclídeo eh que eu que eu espero né meu produto ou então o meu produto vai vir ali da reação da fissão nuclear né a partir dos produtos que estão sendo gerados na fião nuclear é onde eu vou conseguir

o meu elemento principal ali que eu vou utilizar depois para produzir o meu radiofármaco tá então dentro desse processo como que ele funciona né então ah uma das formas aqui é a irradiação né então os materiais que vão ser transformados em radionuclídeos eles vão ser colocados dentro do reator nuclear então vou ter um um um elemento x vou colocar el dentro do reator os nêutrons que vão sendo liberados da na fião nuclear dentro do reator eles vão bombardear esses meus núcleos de interesses e a partir daí eu vou gerar os meus os meus radionuclídeos de

interesse também então uma das formas aqui é por captura de nêutrons né então os nêutrons vão sendo absorvidos pelo núcleo deixando esse núcleo instável e gerando novos núcleos né exemplo aí de um olidio Tá mas também eu posso ter a forma de decaimento radioativo né então o núcleo se torna instvel ele decai emite uma partícula e gera o meu río de interesse ele gera aí um um novo tipo de elemento tá então ess são as duas formas que eu posso ter vou repetir tá para vocês guardarem aí então vou fazer o quê ó para produzir

um río no reator vou pegar meu elemento de interesse vou colocar ele lá no reator reator começa a funcionar Começou a funcionar eu posso ter eh radionuclídeos de duas formas diferentes uma delas por captura de Neutron o Neutron que vai ser a partícula de Neutron que tá bombardeando os núcleos de urânio por exemplo né eles também vão bombardear o meu material de interesse bombardeou o meu material ele absorve esse neutro torna ele estável e gera ali o meu radionuclídeo de interesse segunda forma por decaimento radioativo né então os núcleos eles estão ali instáveis ou bombardeados

por neutros estão instáveis e ele decai no decaimento ele gera o meu rádio nuclídeo de interesse tá Então essa é a forma aí de eu ter meus eh meus produtos de radionuclídeos dentro do reator depois disso O que que eu vou precisar fazer eu vou precisar extrair esse material né Eh E purificar Purificação é algo muito importante porque se a gente pensar que ali dentro do reator você tem um uma reação de fissão que tá bombardeando o núcleos de de urânio e tá gerando uma quantidade de radió ali enormes então eu não vou ter só

o meu produto de interesse eu vou ter também outros produtos de interesse né Então nesse processo eu preciso purificar esses produtos para para eh ter somente o meu radionuclídeo de interesse tá esse essa esse é um problema por exemplo de radionuclídeos produzidos no reator nuclear Então tá lá ó tipos de radionuclídeos produzidos os fá né Eh são aqueles que vão vir da fião nuclear V bombardear urânio e no nesse bombardeamento vai sair ali o meu elemento de interesse exemplo O iodo 131 O estroncio 90 a outra forma aqui também são os de ativação então Aqueles

que vão capturar neutros e tornar núcleos instáveis né posteriormente então o os núcleos são estáveis bombardeados por Neutron se tornam estáveis então eh o Cobalto 60 que vem do Cobalto 59 então o que que eu fiz aqui eu vou pegar o Cobalto 59 colocar no no reator ele vai ser bombardeado por Neutron e vai gerar o Cobal 60 mais ou menos essa a ideia aqui tá aí eu tenho uma tabelinha aqui que mostra esse processo tá então ó por exemplo o iodo 131 né então O iodo 131 ele é um produto de fião por ó

eu tenho o urânio 235 ele sofre a fião para gerar O iodo 131 então O iodo 131 vai ser um produto de fissão do do urânio 235 tá aqui uma outra forma de obter também esse iodo 131 eh outra forma aqui por exemplo que nem eu comentei com vocês né eu vou ter o cobre 67 e para eu obter o cobre 67 eu vou ele ele ocorre a partir do Z 67 bombardeado por o núcleo libera um próton e gera aqui o cobre 67 tá então uma característica importante para vocês anotarem aí de produtos né

de radionuclídeos que são gerados por reator nuclear é que a ma deles depois tá então o radionuclídeo de interesse tipo iodo 131 tá no decaimento radioativo dele ele libera uma partícula Beta menos tá então uma grande maioria aí dos radionuclídeos produzidos por reatores eles liberam partículas Beta menos certo E aí aqui só para eu mostrar um pouquinho de vantagens e desvantagens do reator algumas coisas já comentei mas só para mostrar mais um pouco então algumas vantagens né no reator você consegue ter produção em larga escala né de de rion nuclídeos justamente pelo formato de reação

desse processo de produção você vai ter bastante ã partícula disponível para bombardear os seus núcleos de interesses e gerar novos radios nuclídeos tá Ah é um processo vamos dizer assim mais econômico relacionado à produção de rádios nuclídeos tá porque falar que isso aqui é barato não é barato tá Ah e você tem aqui a produção de rádios nuclídeos normalmente de vida mais longa tá esses os produzido aqui a meia vida deles são maiores ã diversidade de de produtos também você consegue produzir vários radios nuclídeos diferentes mas algumas desvantagens é questão de contaminação né porque são

produtos de fissão vão estar misturados com vários outros radios nuclídeos e você precisa passar por um processo de purificação para obter né o seu radionuclídeo de interesse ali ã o tempo de radiação também ele é um pouco mais longo tá para acontecer e a questão da segurança né a gente tá falando de reator nuclear né então só pelo que eu expliquei para vocês aqui de como ele funciona quais são as características de um reator etc então uma pessoa que trabalha no reator nuclear ela tem que seguir ã padrões de segurança extremamente rigoroso né então pensando

aí em proteção radiológica né trabalhar no reator é é muito muito sério né É muito complicado esse processo tá bom para a produção de ríos por reator nuclear é isso deixa eu vir no chat aqui para ver com vocês e aí gente tudo bem até aqui muita informação Ah deixa eu ver aqui pergun perguntas no chat Marino ele foi bombardeado reator libera todo esse material radioativo se ele Sim sim e aí isso vai ser um problema gravíssimo eh então Vitor nem todos os reatores nucleares a maioria tá Vai ter sim moderadores mas nem todos os

reatores vão usar moderadores né que eu mostrei para vocês ali aqueles que utilizam reações de nêutrons rápidos né então a ação do moderador ia dificultar esse processo tá ver se tem mais alguma coisa aqui bom acho que no geral é isso pessoal tá certo vamos fazer uma uma pausa agora são pera aí deixa eu ver a energia produzida vai ser muito rápida o monalis muito rápid muito alta por conta do bombardeamento São muitos bombardeamentos acontecendo Então por ter muito bombardeamento acontecendo tá eh isso vai ter uma grande liberação de energia Esse é o processo eu

tô forçando o núcleo a a quebrar essa é a relação se Porque se o urânio fosse ficar lá paradinho na vida ele ia levar milhares de anos para sofrer um decaimento mas se que o o o o Neutron tá fazendo ele tá forçando essa quebra tá forçando isso acontecer então a hora que ele quebra quebrou imagina el Tá concentrado lá toda a energia daquele núcleo núcleo tá concentrada a hora que ele quebra a energia vai tá a energia foi liberada ela já o neuton já tá lá deixa eu pensar que a gente tem partículas em

tudo quanto é canto aí acontecendo já tá lá tá a diferença que nada está nada está acontecendo Então nada está acontecendo né Por quê Porque nós temos moderadores eh aquelas Barrinhas que fecham ali a as as pastilhas tá o combustível então aí não não tem movimentação ali dentro a hora que elas levantam pronto aí os o combustível tá livre isso não acontece na natureza porque a gente não tem esse esse ambiente que o reator nuclear cria para isso acontecer então na natureza vai ser quase impossível desse processo acontecer isso não é um processo natural né

a gente causa esse processo só de de colocar ali o material radioativo você já tá causando tudo isso para acontecer tá então o objetivo é exatamente esse acelerar esse decaimento exatamente o reator ele força né o o núcleo quebrar e e liberando aí novos novos nuclídeos Tá bom vamos pro intervalo gente que senão não vou conseguir depois falar para você sobre ciclotron que daí é um outro processo eh e aí quando a gente retornar se vocês tiverem mais algumas Dudas vocês Conversem aqui comigo e a gente começa a falar sobre ciclotron tá bom são 8:45

aqui agora no meu relógio 9 horas 15 minutinhos tá 9 horas a gente retorna