Marie e Pierre Curie
Os vencedores do Prêmio Nobel de Física em 1903, Marie e Pierre Curie, eram cientistas dedicados que estudaram e desenvolveram o uso de raios-X. Marie Curie, nascida Marie Sklodowska, imigrou da Polônia para Paris aos 24 anos para continuar seus estudos de matemática e física. Lá ela conheceu e se casou com Pierre Curie, um físico respeitado, e eles logo começaram a trabalhar juntos, testando diferentes elementos para ver quais emitiam radiação ou ondas de energia eletromagnética.
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Nós sabemos agora que a radiação pode ser algo muito perigoso, mas pouco se sabia naquela época. Marie e Pierre Curie e sua filha Irene, que também trabalhava com eles em seu laboratório, foram expostos a níveis extremamente altos de radiação todos os dias que todos sofreram problemas de saúde por causa disso. Marie e Irene administraram milhares de raios-X em campos de batalha franceses durante a Primeira Guerra Mundial, sem nada para protegê-los, exceto as roupas do corpo. Mãe e filha eventualmente morreram de doenças causadas por sua exposição repetida. Mesmo agora, os papéis de trabalho dos Curie (e até mesmo seu livro de receitas) contêm níveis tão perigosos de radioatividade que você precisa assinar um termo de responsabilidade antes de poder manusear.
O que são raios-X?
Os raios X são ondas poderosas de energia eletromagnética. Ondas, como as encontradas no oceano, são o movimento da energia. Quando você bate palmas, a energia, neste caso o som, começa em uma fonte. O som viaja pelo ar como ondas até chegar aos seus tímpanos e ser registrado como som. As ondas que viajam por um meio físico, como ar e água, são chamadas de ondas mecânicas .
As ondas eletromagnéticas (EM) não requerem um meio físico para viajar, portanto, podem existir na Terra e no espaço, onde não há ar nem para o qual as ondas sonoras possam viajar. As ondas EM são organizadas ao longo de um espectro de acordo com a distância entre cada onda e a frequência das ondas por segundo, medida em hertz (Hz).
As ondas com as frequências mais baixas e as maiores distâncias entre as ondas emitem quantidades relativamente baixas de energia. As ondas de rádio, por exemplo, têm as frequências mais baixas das diferentes categorias de ondas do espectro eletromagnético , enquanto os raios gama, criados por explosões nucleares, têm as frequências mais altas.
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Os raios X são a banda de ondas eletromagnéticas imediatamente antes dos raios gama no espectro EM. Eles estão na extremidade oposta e, junto com os raios gama e alguns raios ultravioleta, são mostrados como prejudiciais ao DNA. Como sabemos pelos ferimentos sofridos por Pierre, Marie e sua filha Irene durante seus experimentos de raios X, os raios X são muito poderosos por si só. A cerca de um quintilhão de ondas por segundo – isso é 1.000.000.000.000.000.000 Hz – pensamos neles como ‘raios’ de energia em vez de ondas.
Usos para raios-x
Quando foram descobertos pela primeira vez há mais de 100 anos em 1895 por Wilhelm Conrad Roentgen, os raios X eram usados da mesma forma que os usamos agora – para ver os ossos dentro de nossos corpos. Roentgen costumava demonstrar raios-X tirando uma imagem dos ossos da mão de sua esposa. Ossos (e outros objetos) são mais densos que a pele. Eles absorvem radiação suficiente para criar sombras no filme de raios-X e nos mostrar quando os ossos estão quebrados ou se o pequeno Timmy engoliu um centavo.
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Usamos raios X para fazer mais do que olhar para os ossos; também os usamos em outras formas de diagnóstico, para procurar tumores, infecções pulmonares, problemas dentários e vasos sanguíneos bloqueados. A tecnologia de raios-X é usada pela segurança do aeroporto para procurar armas em potencial dentro da bagagem e pelos construtores para examinar as estruturas em busca de possíveis fraturas ou fragilidades. Como sabemos muito mais sobre como funcionam os raios X do que os primeiros cientistas, como Curie e Roentgen, podemos tomar precauções para usá-los com segurança, como usar coletes de chumbo para proteger nossos órgãos vitais durante os raios X dentais.
Raios-X no espaço sideral
A faixa de luz visível no espectro EM é a frequência das ondas eletromagnéticas que são visíveis ao olho humano. Embora possamos ver o sol com nossos olhos, a atmosfera ao redor do sol, a corona, emite raios-X muito quentes. Os cientistas usam detectores especiais de raios-X para ter uma ideia melhor de que tipo de energia invisível é emitida pelo sol e outros corpos celestes, como pulsares e remanescentes de supernovas. O Mars Exploration Rover usa raios-X para determinar a composição de diferentes rochas que encontra na paisagem marciana estrangeira.
Resumo da lição
Marie e Pierre Curie foram cientistas talentosos que estudaram e desenvolveram os diversos usos dos raios-X. Infelizmente, eles não estavam cientes das consequências prejudiciais à saúde da exposição repetida e prolongada à radiação intensa ou ondas de energia eletromagnética.
Os raios X são ondas poderosas de energia eletromagnética e sabemos hoje que devemos tomar precauções em relação a eles. Ao contrário das ondas mecânicas , que requerem um meio físico para viajar, os raios X não requerem um meio físico para se viajar, portanto, pertencem à categoria de ondas eletromagnéticas (EM) .
Os raios X estão na extremidade do espectro eletromagnético e têm frequências muito altas, em torno de um quintilhão de ondas por segundo. Claro, há muito mais nos raios X do que riscos potenciais à saúde. Essas ondas eletromagnéticas são utilizadas para olhar o interior do corpo humano e observar melhor o Universo.
Resultados de Aprendizagem
O foco desta vídeo aula é prepará-lo para:
- Reconheça o importante trabalho que Marie e Pierre Curie fizeram com os raios-X
- Compreenda a energia eletromagnética dos raios X
- Especifique os vários usos para os raios X, desde usos diários até aqueles no espaço sideral