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Os estudos sobre radioatividade foram iniciados por Marie Curie (Prêmio Nobel em 1903 e 1911) que, juntamente com seu marido Pierre Curie, lançaram as bases da radioquímica e da radioanálise ao utilizarem a deteção da radioatividade para indicar onde estava o material de interesse.

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No estudo inicial, o casal Curie percebeu que amostras brutas do minério pitchblende eram mais radioativas que amostras de urânio purificado, e concluíram que deveria haver ali outro elemento que também emitisse radioatividade.

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Em 1898, testou as radiações provenientes de um material radioativo sob uma tela fluorescente, descobrindo então dois tipos de radiação: alfa (α) e beta (β).
Devido a partícula alfa ser atraída pela placa negativa e sofrer um desvio, Rutherford constatou que esse tipo de radiação deveria ter carga positiva. Já partícula beta, atraída pela placa positiva e desviada em sua direção, teria carga negativa.

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Em 1900, o químico e físico francês Paul Ulrich Villard observou um terceiro tipo de radiação, denominada radiação gama.

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A filha de Ma-rie e seu marido (Nobel de 1935), produziram o primeiro radioisótopo artificial, o fósforo-30.

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Recebeu o prêmio Nobel de Física de 1939 por desenvolver o ciclotron, um sistema capaz de acelerar partículas, como íons de hidrogênio, deuté- rio e alfa, permitindo a criação de novos radioisótopos artificiais.

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Utilizou radioisótopos para estudar o metabolismo de plantas e animais, lançando os fundamentos para as aplicações médicas dos radioisótopos.

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Descobriu da fissão do urânio (Nobel de 1944), que permitiu a construção dos reatores nucleares, responsáveis pela produção de energia elétrica e radioisótopos.

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Após o lançamento das bombas de Hiroshima e Nagasaki, Hahn passou a lutar contra a corrida nuclear.

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Na indústria, os radioisótopos são muito utilizados na esterilização de materiais médicos e odontológicos. São usados também para identificar minas de pedras preciosas e para o tratamento e a valorização comercial dessas pedras.
Na agricultura, a radioatividade permite o estudo do metabolismo das plantas e a produção de insetos estéreis, o que possibilita o desenvolvimento de técnicas de eliminação de pragas sem o uso de inseticidas. Além disso, torna possível determinar a quantidade de agrotóxicos presente nas produtos agrícolas.

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Uma das utilidades dos radioisótopos é acompanhar o trajeto de poluentes no ar, na água ou no solo. É possível identificar em amostras de sedimentos, por exemplo, a presença de metais pesados, como o mercúrio, muito utilizado por indústrias e garimpos.

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A radioterapia é um tratamento no qual se utilizam radiações ionizantes (raio-x, por exemplo), que são um tipo de energia para destruir ou impedir que as células do tumor aumentem. Essas radiações não são vistas e durante a aplicação você não sentirá nada.