No século passado, havia grande expectativa com relação à utilização dos fenômenos nucleares para a geração de energia. Entretanto, problemas relacionados com a segurança das usinas nucleares e com o tratamento e destinação dos resíduos radioativos foram, e ainda são, motivos de grande preocupação. Para um campo da ciência, contudo, a utilização desses fenômenos mostrou-se promissora e está em pleno desenvolvimento: a aplicação de radioisótopos em diversas áreas da medicina. O Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN), em São Paulo, vem se destacando na produção de radiofármacos, medicamentos que conduzem radioisótopos contidos em sua estrutura a partes específicas do organismo.
A seguir estão descritas algumas características de dois radioisótopos sintetizados pelo IPEN.
Tecnécio-99 metaestável. Decai emitindo radiação gama , que permite boa visualização da atividade do cérebro e das glândulas salivares e tireoide, possibilitando também diagnósticos de câncer, lesões e obstruções por coágulos sanguíneos. Sua meia-vida é de aproximadamente 6 horas, e por isso é produzido nas proximidades dos locais de utilização a partir de um isótopo radioativo do molibdênio, cuja meia-vida aproximada é de 47 horas. As equações nucleares a seguir representam os processos descritos acima. \ _{42}MO\to ^{99}Tc*+\beta^- \qquad ^{99}Tc*\to ^{99}Tc+\gamma
O asterisco representa um estado metaestável (de maior energia) do tecnécio: com a emissão da radiação gama, o isótopo passa para um estado de menor energia e maior estabilidade.
Flúor-18. É utilizado na tomografia por emissão de prótons (PET, sigla em inglês), que permite obter imagens relacionadas ao metabolismo de vários órgãos. Sua meia-vida é de aproximadamente 2 horas, o que também restringe sua aplicação a áreas próximas de sua fonte de produção. Seu decaimento é representado pela equação nuclear:
onde representa um pósitron, e , o outro produto do decaimento. Um pósitron tem as mesmas características de um elétron, exceto por sua carga elétrica ser positiva: é o antielétron. O pósitron interage com um elétron do organismo, ocorrendo a aniquilação de ambos e a produção de radiação gama: . Quando um átomo emite um pósitron, um dos seus prótons transforma-se em um nêutron.
Com relação ao conteúdo de química do texto acima, é correto afirmar:
a) O núcleo do tecnécio contém 43 prótons, e o do molibdênio, 99 nêutrons.
b) As partículas beta são constituídas por elétrons e, assim como os pósitrons, são emitidas pelo núcleo atômico.
c) A configuração eletrônica da camada de valência do átomo neutro do flúor, no estado fundamental, é , o que o caracteriza como um halogênio.
d) O número atômico de é 8.
e) A intensidade da radiação produzida pelo flúor-18 reduz-se à metade em aproximadamente 1 hora.