Dizemos que um elemento é um isótopo de outro elemento quando seus átomos possuem o mesmo número de prótons, mas diferente número de nêutrons. Muitos isótopos apresentam uma importante característica: são capazes de emitir algum tipo de radiação, sendo, por isso, chamados de isótopos radioativos ou radioisótopos.
Os átomos dos isótopos radioativos são muitos instáveis: seus núcleos liberam radiações e partículas eletromagnéticas de alta energia, convertendo-se em novos elementos. Esse fenômeno ocorre naturalmente e é denominado decaimento radioativo ou reação de transmutação ou, ainda, reação de desintegração radioativa. O carbono 14 (14C), um isótopo do radioativo do carbono (12C), decai para nitrogênio 14 (14N), forma mais estável do nitrogênio que não emite radiação.
O decaimento radioativo de isótopos é um parâmetro muito importante na determinação do tempo, por isso, é chamado de “relógio geológico”. Isso se deve a uma propriedade dos radioisótopos chamada meia vida, que é o período de tempo necessário para que metade dos seus átomos sofra decaimento radioativo.
A meia vida varia muito de um isótopo para outro, alguns decaem em milhões de anos, outros o fazem em milésimos de segundos. A meia vida do carbono 14, por exemplo, é de 5.730 anos, ou seja, a cada período de 5.730 anos, metade dos seus átomos presentes numa atmosfera decai para nitrogênio 14. O urânio 235 tem meia vida de 700 milhões de anos, enquanto o potássio 40 sofre decaimento dentro de 1,3 milhões de anos e o césio 137, em 30 anos.
Através da meia vida de isótopos radioativos, é possível calcular precisamente a idade de fósseis e rochas sedimentares que os contenham. Devido a isso, o carbono 14 é muito utilizado na datação de ossos, sedimentos orgânicos, madeira e tudo o que provenha de matéria viva com menos de 50 mil anos; enquanto isótopos de meia vida mais longa são utilizados para datar fósseis mais antigos.
Além da datação de fósseis e rochas, os isótopos radioativos têm uma gama de aplicações práticas:
- Na Medicina, são utilizados no estudo, diagnóstico e tratamento de diversas doenças. O iodo 131 é usado no mapeamento da tireoide; o cromo 51, no estudo das hemácias; o tálio 201, no diagnóstico de distúrbios cardíacos, o mercúrio 197, no estudo de tumores cerebrais, o cobalto 60, na destruição de células cancerosas, entre muitos outros.
- Na Agricultura, os isótopos radioativos são aplicados aos adubos e fertilizantes a fim de estudar a capacidade de absorção desses compostos pelas plantas.
- No ramo industrial, tais elementos são utilizados na conservação de alimentos, no estudo da depreciação de materiais, na esterilização de objetos cirúrgicos, na detecção de vazamentos em oleodutos, etc.
Embora possuam diversas utilizações, os isótopos radioativos também apresentam riscos às pessoas e ao meio ambiente. Em 1987, a cidade de Goiânia (GO) foi o cenário de um grave acidente envolvendo material radioativo. Um aparelho de radioterapia foi desmontado e cápsulas de césio 137 contidas nesse equipamento foram manipuladas e até quebradas, espalhando a substância. Algumas pessoas morreram devido à contaminação por césio 137; e outras foram expostas a doses moderadas, porém, suficientes para aumentar exponencialmente o risco de desenvolver doenças como o câncer.
Referências: FELTRE, Ricardo. Química volume 2. São Paulo: Moderna, 2005. AMABIS, José Mariano, MARTHO, Gilberto Rodrigues. Biologia volume 3. São Paulo: Moderna, 2004. http://www.if.ufrgs.br/cref/radio/capitulo7.htm