APRENDENDO RADIOATIVIDADE COM UM MÉTODO ASSISTIDO POR APLICATIVO PARA ALUNOS DO ENSINO MÉDIO

## APRENDENDO RADIOATIVIDADE COM UM MÉTODO ASSISTIDO POR APLICATIVO PARA ALUNOS DO ENSINO MÉDIO

João Vitor Fernandez 1 , Arnaldo Filho 2 , Ivan Prearo 3 , Julio Hadler 4 , Sandro Guedes 5 , Gustavo Cordeiro 6 , Pedro Monteleone 7

1 IFGW/DRCC/UNICAMP, jvitorfernandez@gmail.com

2 IFGW/DRCC/UNICAMP, allfilho@ifi.unicamp.br

3 IFGW/DRCC/UNICAMP, i237215@dac.unicamp.br

4 IFGW/DRCC/UNICAMP, hadler@ifi.unicamp.br

5 IFGW/DRCC/UNICAMP, sguedes@ifi.unicamp.br

6 FEEC/UNICAMP, g198477@dac.unicamp.br

7 Jovens-na-Ciência, pedroduranmonteleone@gmail.com

Palavras-chave : Aplicativo; Ensino; Radioatividade.

## Resumo-expandido

O ensino de noções de física nuclear muitas vezes encontra resistência em preconceitos desenvolvidos ao longo do tempo. Temas como radioatividade e energia nuclear são frequentemente associados, pela imprensa e livros didáticos, às bombas de Hiroshima e Nagasaki e aos acidentes de Chernobyl e Fukushima. Isso acaba levando a uma aversão exagerada de radiação, chamada radiofobia. Esse medo pode causar mais prejuízos à saúde e à sociedade (por exemplo a recusa à realização de exames diagnósticos) do que os efeitos da radiação em si (Ropeik, 2016). No entanto, inúmeras aplicações da radioatividade são benéficas, tanto em medicina, como na agricultura, indústria e na geração de energia elétrica para dezenas de países do hemisfério norte, onde atualmente há mais de 400 reatores de potência em operação. Paradoxalmente, como existem hoje inúmeras técnicas avançadas que usam radiação para diagnósticos precisos de doenças, isso acaba levando a sua utilização de forma indiscriminada e prejudicial à saúde das pessoas, inclusive para diagnósticos simples (Ruano-Ravina, 2020). Isto contraria um princípio de segurança radiológica, em que as doses de radiação devem ser tão baixas quanto razoavelmente exequíveis. Por exemplo, áreas de saúde como odontologia solicitam, desenfreadamente, exames de imagem de raios X dentário, sem considerar o risco-benefício da radiação (Cohnen, 2002). Isso mostra a necessidade do ensino de conceitos de radioatividade e energia nuclear no ensino médio, para que as pessoas não caiam na armadilha da radiofobia e possam ter uma visão mais crítica da relação radioatividade/saúde.

Uma possível causa desse desequilíbrio é o desconhecimento do tema física nuclear, que é apresentado de maneira muito inconsistente em livros escolares brasileiros, sobretudo, para o ensino médio (Tenório et al., 2015). Muitos livros endossam o medo da física nuclear enfatizando acontecimentos catastróficos como o acidente nuclear de Chernobyl. Por outro lado, os pesquisadores não priorizam a divulgação científica, contribuindo assim para a perpetuação dos preconceitos da sociedade. As informações enviadas pela assessoria de comunicação das

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universidades para os jornalistas científicos muitas vezes são de difícil compreensão (Dos-Santos, 2000) não sendo transmitidas para a sociedade de modo fiel. Dessa forma a sociedade acaba por desconhecer a questão do risco-benefício da radiação.

Pensando nisso, foi proposto um método teórico-prático para o ensino de física nuclear voltado para o ensino médio de modo a desmistificar a radioatividade. O método envolve o uso de um aplicativo para implementar quatro etapas de ensino, começando com uma descrição motivadora, seguindo uma contextualização histórica, uma explicação dos conceitos envolvidos e, finalmente, um experimento prático. Essas etapas são interligadas e, individual ou coletivamente, oferecem um diferencial positivo ao nível de ensino e divulgação científica.

A etapa da descrição consiste em mostrar exemplos do uso benéfico da radioatividade, como elemento motivador para atrair a atenção do estudante, além de ressaltar a importância da área. Aqui o professor pode adotar uma aula expositiva e/ou solicitar aos estudantes que se dividam em grupos e apresentem um seminário rápido sobre algum uso da radioatividade para a sociedade. Entre os temas que podem ser abordados estão a datação radioativa, esterilização de alimentos, diagnóstico/tratamento de câncer.

A contextualização histórica envolve abordar os principais fatos que envolveram a consolidação da radioatividade até os dias do presente (Pereira, 2019). Assim o professor pode estabelecer uma linha do tempo, desde a organização dos elementos químicos na tabela periódica dos elementos até as descobertas dos raios X por Röentgen em 1895 e dos elementos radioativos polônio e rádio por Marie e Pierre Curie em 1898. Aqui o professor pode reforçar o uso responsável da radiação, contrastando os usos benéficos da etapa anterior, com os primeiros produtos que usavam elementos radioativos. Um exemplo é o Radithor, uma mistura de água destilada com rádio, comercializada entre 1925 e 1930 para uso medicinal, que causou uma morte por envenenamento radioativo em 1932. (Macklis, 1990). Essa etapa também permite a produção de trabalhos escritos, inclusive, de abordagem interdisciplinar. A interdisciplinaridade é tratada de maneira parcial ou até mesmo superficial, como mostrou Darroz, 2017 ao analisar 10 obras utilizadas em instituições públicas de ensino médio.

A etapa de explicação dos conceitos é a mais abrangente. Ela envolve diversos temas relacionados à física nuclear que o professor pode abordar em sua aula. Os temas incluídos são os modelos nucleares, onde o professor pode abordar desde os modelos de átomo grego até o modelo de Bohr. Além disso, há explicações sobre as razões para a desintegração nuclear e a lei exponencial do decaimento radioativo, abordando o experimento de Rutherford e Soddy. Essa lei também pode ser usada para explicar conceitos como atividade e meia vida. Nessa etapa o professor pode complementar as explicações das etapas anteriores, inclusive de maneira interdisciplinar envolvendo química e matemática.

A última etapa envolve um experimento simples incluído no aplicativo. Tratase da simulação da detecção da atividade de uma fonte radioativa por um detector Geiger-Müller. Considerando que o decaimento radioativo segue a distribuição de Poisson, é possível simular a detecção a partir da escolha de um valor de meia-vida para um tempo de contagem variado. Esse experimento pode ser usado para exemplificar os conceitos abordados na etapa anterior bem como para explicar ao estudante conceitos básicos de estatística, simplesmente modificando as taxas de contagem e os tempos de medição através da plataforma.

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Espera-se que este método auxilie os professores de ensino médio na preparação de suas aulas de radioatividade. O aplicativo, que será disponibilizado através do link <https://sites.ifi.unicamp.br/cronologia/app-online/> pode ser usado como um guia de aula, como uma ferramenta auxiliar, ou mesmo como uma forma de consulta para os estudantes. O uso do aplicativo se adequa também à modalidade de ensino-híbrido (presencial/online) e pode ser aplicado tanto como ferramenta durante a aula, ou como base para elaboração de trabalhos, sejam de caráter individual ou em grupo pelos estudantes, inclusive de natureza interdisciplinar.

## Referências

COHNEN, M. et al. Radiation dose in dental radiology. European radiology , v. 12, n. 3, p. 634-637, 2002.

DARROZ, Luiz Marcelo; DA ROSA, Cleci Teresinha Werner; DA SILVA, Júpiter Cirilo. Análise da abordagem de Física Nuclear nos livros didáticos de Física. Revista de Educação, Ciências e Matemática , v. 7, n. 3, 2017.

MACKLIS, Roger M.; BELLERIVE, Marc R.; HUMM, John L. The radiotoxicology of Radithor: Analysis of an early case of latrogenic poisoning by a radioactive patent medicine. JAMA , v. 264, n. 5, p. 619-621, 1990.

PEREIRA, Igor Ulrichsen Camargo et al. Propostas para o Ensino de Física Nuclear no Nível Médio.

ROPEIK, David. The dangers of radiophobia. Bulletin of the Atomic Scientists , v. 72, n. 5, p. 311-317, 2016.

SANTOS, Fernando De Maria. Falhas na divulgação científica pelas universidades públicas paulistas, 2000.

TENÓRIO, André et al. Análise de conteúdos de física nuclear em livros escolares brasileiros. Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias , v. 14, n. 2, 2015.

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