O que é cesio 137

O Césio é um elemento químico que apresenta uma grande variedade de isótopos, os quais possuem algumas aplicações, sendo o mais conhecido deles o Césio 137.

Os átomos que formam os elementos químicos apresentam uma composição similar, que, segundo vários cientistas, segue um padrão. A composição do átomo pode ser assim descrita:

• Núcleo (contendo prótons e nêutrons)

• Níveis de energia

• Subníveis de energia

• Orbitais atômicos (contendo elétrons)

Com o elemento Césio não é diferente, obviamente. Na forma fundamental ele é um sólido macio e dúctil de cor branco-prateada com um baixo ponto de fusão (em torno de 28,4 oC).

Trata-se de um elemento químico representado pela sigla Cs, apresentando um número atômico igual a 55, o que indica que ele apresenta em seu núcleo 55 prótons e 55 elétrons em seus orbitais atômicos. Entretanto, em relação ao número de nêutrons existente no seu núcleo, é necessário que saibamos qual é o número de massa de cada átomo de Césio.

É isso mesmo, o Césio, assim como vários outros elementos químicos, pode apresentar átomos diferentes, porém essa diferença está relacionada apenas ao número de nêutrons em seu núcleo, sendo esses átomos chamados isótopos. Assim, isótopos são átomos de um mesmo elemento químico que apresentam o mesmo número de prótons e número de nêutrons diferentes.

No caso do Césio existem vários isótopos (número de massa variando de 129 a 137), veja alguns deles:

Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)

• Césio 133: utilizado na construção de relógios atômicos. É o único isótopo natural do Césio.

• Césio 134 e 135: utilizados para determinar a quantidade de Césio produzida em uma indústria nuclear.

• Césio 137: utilizado em equipamentos de radioterapia.

Para que um material seja radioativo avalia-se a quantidade de prótons e nêutrons no interior do seu núcleo. Dessa forma, o Césio, assim como outros elementos, apresenta isótopo radioativo e isótopo não radioativo. O Césio 137 é um exemplo de radioisótopo (isótopo radioativo) que pode ser encontrado na forma de um sal como o cloreto de Césio (CcCl), que apresenta a cor branca.

O Césio 137, por ser radioativo, elimina radiação para atingir estabilidade, sendo a radiação beta a eliminada por ele. Ao eliminar a radiação beta ele se transforma no radioisótopo do elemento químico Bário, de massa 137 e número atômico 56, que emite radiação gama, transformando-se em um isótopo estável.

Abaixo temos as equações radioativas que descrevem essas transformações:

55Cs137 → -1β0 + 56Ba137

56Cs137 → 0γ0 + 56Ba137(estável)

Esse isótopo causou um grave acidente radiológico na cidade de Goiânia e tem particularidades:

• Extensa bioacumulação em animais.

• Grande capacidade de adsorção por partículas suspensas em um líquido

• Plantas aquáticas podem acumular esse isótopo, porém depende da quantidade de minerais na água.

• Alta mobilidade em solos orgânicos.

Videoaula relacionada:

O que é o césio-137? 

O césio-137 é um isótopo radioativo do césio obtido por meio da reação de fissão do urânio ou então do plutônio. O decaimento do césio-137 a bário-137 libera radiação gama que possui um grande poder de penetração e por isso, é extremamente nocivo à saúde humana.

O átomo de césio é um metal alcalino com número atômico de 55, no entanto,  possui 40 isótopos conhecidos, tornando-se junto com o mercúrio e o bário um dos elementos com mais isótopos. Por conta dessa variedade de isótopos, o número de massa pode variar entre 112 a 151. 

Dentre os isótopos, o mais estável é o césio-133 que ocorre naturalmente, já os demais são instáveis ou radioativos. 

Como o césio-137 é obtido? 

O processo de obtenção do césio-137 acontece por meio da reação de fissão nuclear de radionuclídeos pesados que pode acontecer de modo espontâneo ou induzido. Alguns desses radionuclídeos são urânio-233, urânio-235 e também o plutônio-239. Mesmo havendo a possibilidade da ocorrência da reação de modo espontâneo, devido à alta energia de ativação necessária, o mais comum é a reação de modo induzido. 

Nessa reação de fissão o que acontece é o bombardeamento do núcleo do urânio-235 com um nêutron que proporciona a formação de um isótopo instável de urânio-236. Esse átomo instável sofre o processo de fissão e assim, gera um radionuclídeo de massa 137 que pode ser tanto de bário ou de césio.

01n + 92235U → 92236U → 55137Cs + 3799Rb + 3 01n + energia 

O césio-137 libera radiação gama ao sofrer decaimento a bário-137. O tempo de meia-vida do césio-137 é de 30 minutos. De início, o radionuclídeo sofre um decaimento beta (β) que gera um isótopo instável do bário-137 em que o tempo de meia-vida é de apenas 2,6 minutos. Desse modo, para o bário-137 se estabilizar, ocorre a emissão de radiação gama com uma alta energia sendo penetrante e por isso, nocivo ao corpo humano. 

55137Cs → 56137Ba(instável) + -10β

56137Ba(instável) → 56137Ba + 00γ

Quais as principais aplicações? 

Uma das principais aplicações do césio-137 é a sua utilização como fonte de raios gama que podem ser utilizados para diferentes finalidades como por exemplo: radioterapia para tratamento de câncer em seres humanos; esterilização de equipamentos industriais e até mesmo para auxiliar na preservação de alguns alimentos. 

O que foi o caso césio-137 no Brasil? 

O caso césio-137 foi o maior acidente nuclear ocorrido no Brasil. O acidente aconteceu em Goiânia no ano de 1987 e deixou centenas de vítimas que foram contaminadas pela radiação. 

O acidente se iniciou quando dois catadores de lixo ao vasculharem as antigas instalações do Instituto Goiano de Radioterapia, localizado no centro de Goiânia, encontraram um aparelho de radioterapia abandonado e optaram por removê-lo do local, levando-o até a casa de um deles. 

Devido a falta de conhecimento, eles estavam visando o lucro com a venda das partes da máquina constituídas por chumbo e outros metais para ferros-velhos. Assim que retiraram as peças que eram de seu interesse, eles venderam o que restou para o proprietário de um ferro-velho, Devair Alves Ferreira. 

Ao desmontar a máquina, Devair expôs o ambiente a cloreto de césio-137 (CsCl) que é um composto sólido branco que se parece com sal de cozinha, no entanto, no escuro, apresenta um brilho de cor azul. 

Com a exibição do brilho azul, ele resolveu mostrar o composto para seus amigos, familiares e vizinhos. Pela falta de informação, as pessoas acreditavam estar diante de algo sobrenatural e levaram amostras do composto para outros locais e com isso, a área de risco aumentou. 

Quais foram as consequências do acidente com césio-137?

Apenas poucas horas após o contato com a substância, algumas pessoas começaram a apresentar sintomas leves de contaminação como por exemplo, vômitos, náuseas, diarreia e também tonturas. Com a incidência da contaminação, os hospitais e também as farmácias  locais começaram a receber um grande número de pessoas com os mesmos sintomas que acabaram sendo tratadas e medicadas como portadores de uma doença contagiosa.

A identificação dos casos como sendo referentes à uma contaminação radioativa demorou cerca de duas semanas e só foi possível após a esposa do dono do ferro-velho ter levado à Vigilância Sanitária parte da máquina de radioterapia. 

Por meio de uma análise minuciosa e acompanhada pelo físico Walter Mendes verificou-se a presença de radiação na Rua 57 e nas regiões no seu entorno e por isso, a Comissão Nacional Nuclear (CNEN) foi acionada imediatamente. 

Além disso, a situação foi levada para o chefe do Departamento de Instalações Nucleares, que reforçou a equipe com um médico da Nuclebrás (atualmente, Indústrias Nucleares do Brasil) e também um médico do CNEN. Foi a partir desse momento, que a Secretaria de Saúde do estado iniciou a triagem dos contaminados em um estádio de futebol de Goiânia. 

O que foi feito após a identificação do acidente? 

Diante da identificação da situação de modo efetivo, as medidas tomadas buscaram finalizar a identificação e monitorar as áreas afetadas, assim como descontaminar, isolar e tratar a população atingida pela situação. 

As principais áreas afetadas foram isoladas e quantidades de solo e de construções foram removidas, sendo realizado também  um acompanhamento para monitorar a dispersão da radioatividade no ambiente como um todo, como solo, água e ar. 

Esse processo de descontaminação gerou um lixo radioativo de cerca de 600 toneladas e atualmente, esse lixo está confinado em caixas, tambores e contêineres que são revestidos de concreto e aço em um depósito e deverá permanecer isolado por 600 anos. 

Em relação às vítimas, a primeira medida tomada foi a separação das roupas das pessoas expostas ao material radioativo para descontaminação externa e a administração de um tratamento medicamentoso com um quelante chamado de “azul da Prússia”. O azul da Prússia corresponde ao ferrocianeto de potássio K4[Fe(CN)6] que atua para eliminar o césio do organismo pelas fezes e urina impedindo a sua absorção. 

Infelizmente, quatro pessoas faleceram diretamente pela contaminação, sendo elas: Devair, sua esposa, Maria Gabriela, a sobrinha de Devair que tinha seis anos, Leide das Neves e seu pai, Ivo. 

As investigações oficiais consideram que cerca de 250 pessoas tiveram uma contaminação significativa, enquanto 20 pessoas tiveram contaminação grave e por isso, posteriormente, morreram mais vítimas dessa contaminação com material radioativo. Acredita-se que, ao menos, 66 óbitos estejam relacionados ao evento, entre eles, de funcionários que realizaram a limpeza do local contaminado. 

No ano de 1996, a Justiça condenou três sócios e funcionários do Instituto Goiano de Radioterapia por homicídio culposo (sem intenção de matar) a três anos e dois meses de prisão. 

As pessoas contaminadas são monitoradas até os dias de hoje e necessitam de tratamentos e medicamentos devido às sequelas causadas 

Qual o impacto do césio-137 no organismo? 

O processo de desintegração do césio-137 provoca a liberação de raios gama que são capazes de interagir com os componentes do corpo e assim, ionizam as moléculas presentes no organismo. Essa absorção de raios gama depende da quantidade em que o corpo humano é exposto a fonte radioativa e também do nível de proteção desse radioisótopo. 

No entanto, a exposição para inalação, contato com a pele ou ingestão do césio-137 acaba sendo mais grave, uma vez que, é absorvido mais fortemente pelo organismo e assim, se faz necessário analisar qual o órgão sofreu mais com a absorção e o quanto foi absorvido. 

Entre os sintomas mais comuns de contaminação radioativa estão náuseas, vômitos, tonturas, diarreia, queimaduras e até a morte. 

O que e Césio 137 o que ele provoca?

Quais doenças o césio pode provocar?

O que aconteceu no acidente do Césio 137?

O que o Brasil fez com o lixo radioativo do Césio 137?