Meia-vida é termo utilizado para indicar o tempo necessário para que metade de toda a massa presente em uma amostra desintegre-se, seja a amostra radioativa ou um fármaco.
No caso de materiais radioativos, é extremamente necessário conhecer o período de meia-vida para calcular o tempo que o lixo radioativo precisará ficar isolado.
No caso de materiais radioativos, é extremamente necessário conhecer o período de meia-vida para calcular o tempo que o lixo radioativo precisará ficar isolado.
Desintegração atômica
A desintegração ocorre quando um átomo sofre um decaimento natural. Quando o decaimento ocorre, um átomo pode emitir partícula, como a alfa e a beta, transformando o átomo em um novo elemento e assim sucessivamente até que o átomo fique estável, ou seja, deixe de ser radioativo.
Ao atingir a meia-vida, a metade da quantidade inicial, em massa, de toda a matéria radioativa se tornou estável. A desintegração não depende da massa inicial, da pressão, da temperatura ou qualquer outra condição ambiental.
Meia-vida de Isótopos e como medi-las
Cada isótopo radioativo apresenta uma meia-vida diferente entre si, que pode ser medida em segundos, minutos, horas, dias e até anos.
O polônio de massa 211 apresenta uma meia-vida de 0,52 segundo, já o polônio-215 tem tempo de meia-vida de 1,78.10⁻³ segundo. Desta forma, um mesmo elemento, no caso o polônio, a presenta de 4 nêutrons a mais diminui significativamente o tempo para desintegração da metade da massa da amostra.
Para determinar a quantidade de átomos que restam após decaimento, é necessário primeiro conhecer quantas meia-vidas se passaram, então:
X: a quantidade de amostra final;
X₀: a quantidade de amostra inicial;
n: a quantidade de meias-vidas já executadas
Para determinar a quantidade de átomos que restam após decaimento, é necessário primeiro conhecer quantas meia-vidas se passaram, então:
X=X₀/2ⁿ
X: a quantidade de amostra final;
X₀: a quantidade de amostra inicial;
n: a quantidade de meias-vidas já executadas
Exemplo: Após 10 dias, uma amostra radioativa apresenta sua atividade reduzida para 25%. Qual a meia vida da amostra?
Resolução: Inicialmente, a amostra apresentava 100% de atividade.
Resolução: Inicialmente, a amostra apresentava 100% de atividade.
X₀ = 100%
X = 25%
n: 100% → 50% →25% (cada seta representa uma meia-vida, desta forma, ocorreram 2 meias-vidas)
Tempo total: 10
Quantidade de meia-vida: 2
Tempo de meia-vida: 10/2 = 5 dias
Emissão de Partículas Subatômica
Rutherford ao realizar experimentos com materiais radioativos dentro de uma caixa de chumbo com uma pequena fenda, expôs o feixe de partículas emitidas pelo material a campos eletromagnéticos.
Emissão de Partícula Beta (β)
Rutherford notou que as partículas beta, quando expostas a um campo eletromagnético defletiam, eram atraídas pela placa positiva, o que o levou a concluir que essas partículas eram de carga negativa e apresentavam massa.
Bequerel, em 1900, comparou os desvios que os elétrons sofriam quando submetidos a um campo eletromagnético com os desvios da partícula beta e concluiu que eram iguais, Desta forma, conclui-se que as partículas betas era na realidade elétrons.
A emissão de uma partícula beta (₋₁β) ocorre quando no núcleo instável, um nêutron se decompõe em três novas partículas: um próton que permanece no núcleo, um elétron (₋₁β) e um neutrino, que são emitidos. A partícula beta ao ser emitida pode atingir até 95% da velocidade da luz.
Podem atravessar uma folha de papel, até 2 cm da pele humana, causando queimaduras, mas são retidas por folha de chumbo de 2 mm ou de alumínio de 2 cm.
¹₀n→¹₁p +₋₁β + ⁰₀𝛎
Exemplo: O trítio (³H) apresenta uma período de meia-vida de doze anos, e, ao decair emiti uma partícula beta (₋₁β) e um próton ao decompor um nêutron, formando assim um átomo de Hélio, cujo gráfico de decaimento está a seguir:
³H→³₂He + ₋₁β
Já o ¹⁴C apresenta tempo de mia-vida de 5730 anos, por esse motivo é usado para datar idade de múmias e alguns fósseis. 
A idade da Terra é datada pela desintegração do isótopo de ²³⁸U. A meia-vida do ⁵⁹Fe é de 45 dias.
Emissão de Partícula Alfa
Em seu experimento de emissão de partículas, Rutherford notou que as partículas alfa eram atraídas pela placa de polo negativo do campo ao qual estava exposto. Assim concluiu que as partículas alfa apresentavam carga positiva.
Mais tarde descobriu que as partículas alfa eram constituídas por dois prótons e dois nêutrons (⁴₂𝛂⁺²) similar ao núcleo do Hélio,e por isso conseguia capturar rapidamente dois elétrons.
Ao ser emitida do núcleo, as partículas alfa podem atingir até 5% da velocidade da luz. Seu poder de penetração é muito pequeno, sendo barrada por uma folha de papel.
Emissão de Partícula Gama
O físico Villard repetiu o experimento que Rutherford realizou em 1900 e verificou que havia uma radiação que não sofria desvio ao ser exposta a um campo eletromagnético, e, foi denominada radiação gama.
São semelhantes aos Raios-X, não apresentam nem massa e nem carga, contudo apresentam uma energia maior que as do Raio-X. A radiação gama é capaz de atravessar placas de aço com 15 cm, atravessam facilmente o carpo humano, sendo detidas apenas por placas de chumbo e concreto de, pelo menos, 5 cm de espessura.
Os danos causados pela radiação gama ao corpo humano podem ser irreparáveis, pois interagem com moléculas, resultando em radicais livres - prejudiciais a saúde- e íons.
A radiação gama é emitida junto com a emissão de partículas alfa ou/e beta.
