005 Radioatividade - Parte I

1 Fenômenos Radioativos – Parte I

Colégio Salesiano Sagrado Coração Aluna(o): ______________________________________________ Nº: _________ Turma: 3º ano _______

Recife, ______ de ________________ de 2011

Disciplina : Química Orgânica Professor: Eber Barbosa

Fenômenos Radioativos – Parte I ]

01 – Introdução

1.A – Radioatividade

A radioatividade é um fenômeno relacionado exclusivamente com o núcleo dos átomos (é um fenômeno nuclear).

Radioatividade é a atividade que certos átomos possuem de emitir radiações eletromagnéticas e partículas de seus núcleos instáveis para adquirir estabilidade. Essas emissões fazem com que os átomos radioativos de certo elemento químico se transformem em átomos de outro elemento químico.

1.B – Estrutura Atômica Simplificada

1.C – Reação Nuclear

Também chamada transmutação, é aquela que altera os núcleos dos átomos. Reações nucleares ocorrem quando núcleos pesados e instáveis transformam-se em núcleos estáveis e mais leves através da liberação de emissões radioativas, desintegrações ou decaimentos. Pelo fato de alterar o núcleo dos átomos, envolvem uma quantidade de energia muito maior que as reações químicas comuns.

1.D – Partículas Subatômicas ou NÚCLEONS

Partícula

(núcleon)

Carga elétrica

relativa

Massa relativa

(aproximada)

Próton + 1 1

Nêutron 0 1

Elétron – 1 1/1840

Partícula Carga elétrica

Real (Coulomb)

Massa real

(gramas)

Próton 1,60210 . 10–19 1,67252 . 10–24

Nêutron 0 1,67483 . 10–24

Elétron 1,60210 . 10–19 9,1091 . 10–28

Observe que os nêutrons são um pouco mais pesados que os prótons.

Elétron

Nêutron

Próton

Reação química: ocorre na eletrosfera dos átomos.

Reação nuclear: ocorre no núcleo dos átomos.

Prótons Núcleo Átomo Nêutrons Eletrosfera Elétrons


1.E – Número Atômico (Z)

Também chamado de carga nucleônica, ou carga nuclear, é o número de prótons que o átomo de um determinado elemento possui em seu núcleo.

O número atômico é o fator que define a natureza da matéria.

1.F – Número de Massa (A)

Também chamado de número nucleônico, é a soma dos números de prótons e nêutrons contidos no núcleo do átomo de um elemento químico.

A = P + N

1.G – Nuclídeo

É cada um dos átomos diferentes, caracterizados por um número atômico (Z) e um número de massa (A).

Os nuclídeos serão representados dessa forma: .

Exemplo1: Exemplo2:

e

Observação: O conjunto de todos os nuclídeos existentes no universo que apresentam mesmo número de prótons é

denominado de Elemento químico.

1.H – Átomos Isótopos ou Nuclídeos Isótopos

Átomos com mesmo número atômico (Z) e diferentes números de massa (A). Portanto, átomos do mesmo elemento químico.

Exemplo: (prótio),

(deutério), (trítio) = Isótopos do elemento hidrogênio.

Os isótopos de um elemento químico apresentam mesmas propriedades químicas, ou seja, realizam as mesmas ligações químicas e participam das mesmas reações químicas com mesmo comportamento químico. Os isótopos de um elemento químico apresentam propriedades físicas diferentes, ou seja, as densidades, pontos de fusão e ebulição são diferentes.

02 – Breve Histórico

1875 – William Crookes fez experiências com descargas elétricas, em gases a baixíssimas pressões, e descobriu os

chamados raios catódicos, que levaram Joseph John Thomson à descoberta dos elétrons em 1897.

1886 – O físico Eugen Goldstein, atentou-se para um feixe luminoso no sentido contrário ao dos elétrons. Deduziu que

a composição desse feixe, denominado raios canais, deveria indicar carga elétrica positiva, que em 1904 foi

nomeado de próton por Ernest Rutherford.

1895 – Wihlelm Konrad Roentgen introduziu modificações na ampola de Croockes e conseguiu produzir os raios X (assim chamados porque eram de natureza desconhecida). Roentgen observou também que os raios X tornavam fluorescentes ou fosforescentes certas substâncias.

Número de massa (A) = 23 Número de prótons (Z) = 11 Número de elétrons = 11 Número de nêutrons = 13

A espécie química cloro é encontrada na natureza na forma de dois nuclídeos diferentes.

A massa do átomo está praticamente concentrada no seu núcleo.


1896 – Henry Becquerel, conhecido como pai da radioatividade, tentando saber se as substâncias fluorescentes ou fosforescentes eram capazes de emitir, por si próprias, os raios X, observa que o sulfato duplo de potássio e uranila, K2(UO2)(SO4)2, provoca o aparecimento de manchas em chapa fotográfica que estava envolta em papel preto. Concluiu que alguma emissão vinda daquele material estava atravessando o papel e chegando à placa. Essas emissões foram chamadas Raios de Becquerel e posteriormente emissões radioativas.

1898/1900 – Marie Curie e Pierre Curie descobrem que todos os sais de urânio apresentavam propriedade de impressionar chapas fotográficas; concluindo, então, que o responsável pelas emissões era o próprio urânio. Extraindo e purificando o urânio, descobriu que as impurezas eram mais radioativas que o próprio urânio. Dessas impurezas separaram o polônio e o rádio, 400 e 900 vezes, respectivamente, mais radioativos que o urânio.

Independente e quase simultaneamente o químico francês Pierre Curie e o físico neozelandês Ernest Rutherford

identificaram dois tipos de radiações que foram denominadas de alfa ( α ) e beta ( β). Ainda em 1900, o físico francês Paul Ulrich Villard identificou uma espécie de radiação eletromagnética, que

também era emitida por esses elementos, a qual denominou radiação gama ( γ).

1932 – O nêutron foi descoberto em, pelo físico James Chadwick, durante experiências com material radioativo.

03 – Experiência de Rutherford e natureza das Emissões

Em meados de 1898/1900 Ernest Rutherford realiza experiências que caracterizam a natureza das emissões radioativas. Observação: Note que as emissões alfa, por apresentarem menor desvio, devem possuir massa bem maior que as

emissões beta.

04 – Principais Emissões Radioativas

4.A – Emissões Alfa ( )

Ernest Rutherford observou que as emissões alfa são partículas formadas por dois prótons e dois nêutrons emitidos pelo núcleo do átomo. Observação: Não confunda átomo de hélio com emissões alfa...

+ + + + + + + +=

– – – – – – – +=

Emissão positiva = alfa ( )

Emissão neutra = gama () Emissão negativa = beta ()

Polônio (radioativo)

Chapa fotográfica

Campo magnético

+

Emissões Alfa

O átomo de hélio apresenta núcleo e eletrosfera.

As partículas alfa apresentam apenas o núcleo, não possuem eletrosfera.

As partículas alfa são núcleos do

átomo de Hélio.


Primeira Lei de Soddy

Também conhecida como Primeira Lei Radioativa, diz que quando o núcleo do átomo emite uma partícula seu número atômico diminui de duas unidades e seu número de massa diminui de quatro unidades.

4.B – Emissões Beta ( ) – Hipótese de Fermi

O físico italiano Enrico Fermi, que participou do Projeto Manhattan para construção da bomba atômica, lançou a seguinte hipótese...

...As emissões de partículas do tipo beta são, na realidade, elétrons “ tir dos” m ltíssim velocidade, para fora de núcleos instáveis. Como se sabe, o elétron não existe no núcleo, ele se forma a partir da reação de desintegração de um nêutron.

Segunda Lei da Radioatividade

Enunciada por Soddy, Fajjans e Russel afirma que quando um núcleo emite uma partícula beta (), seu número atômico aumenta de uma unidade e seu número de massa não se altera.

+ + + n

NÊUTRON contido em um núcleo instável

sofre decomposição...

Forma-se um PRÓTON… que permanece preso no

núcleo, fazendo o número atômico aumentar em 1

unidade

ELÉTRON... (partícula beta)

lançado para fora do núcleo com

altíssima velocidade

Neutrino... É atirado para fora do núcleo com

baixa velocidade. Sendo eletricamente neutro e de massa desprezível, não é observado na

experiência de Rutherford.

Observe que a soma dos números de massa dos reagentes é igual à soma dos números de massa dos produtos.

( A = 4 + A – 4 ) Também há conservação da carga nuclear.

( Z = 2 + Z – 2 )

+ –

–

+ –

Emissões Beta

–

–

+ +

–

+

Observe que a soma dos números de massa dos reagentes é igual à soma dos números de massa dos produtos.

( A = 0 + A ) Também há conservação da carga nuclear.

( Z = – 1 + Z + 1 )


4.C – Emissões Gama ( )

As emissões gama não são partículas, são ondas eletromagnéticas emitidas por núcleos instáveis logo após as emissões de uma partícula alfa ou beta. São semelhantes aos raios X. Apresentam alta freqüência (1020 a 1021 Hz) e pequeno comprimento de onda

( = 0,01 a 0,001 ângstron), portanto com alta energia, o que as torna mais penetrantes que os raios X e menos energéticas que a luz visível. As emissões gama, por parte de núcleos instáveis, diminuem sua carga energética, tornando-os mais estáveis. Dessa forma entendemos que quando um átomo emite radiação gama não há modificação da massa ou número

atômico, apenas há uma diminuição do nível de energia e aumento da estabilidade nuclear (isômeros nucleares).

A emissão gama é encontrada sempre acompanhando emissões alfa e/ou beta, pois a emissão gama ajuda um núcleo instável a se estabilizar.

Exemplo: –

+ e em seguida

+

Estável Metaestável Metaestável Estável

4.F – Séries ou famílias radioativas

Série ou família radioativas é o conjunto de átomos que estão relacionados entre si por sucessivas desintegrações. Existem três séries ou famílias radioativas naturais importantes e uma série radioativa artificial:

Série do... Inicia com termina com Urânio 92U238 (8 e 6) 82Pb206 Actínio 92U

235 (7 e 4) 82Pb

207

Tório 90Th232 (6 e 4) 82Pb208 Neptúnio 94Pu241 (9 e 6) 83Bi209

Para determinar a que família radioativa pertence um certo elemento químico, basta dividir o seu número de massa por 4. Se o resto da divisão for...

Resto 0 1 2 3

Família Tório Neptúnio Urânio Actínio

Exemplo: A que série radioativa pertence o isótopo – 210 do polônio, o ?

4.D – Quadro comparativo entre as principais emissões radioativas

Emissões Massa Carga Poder de penetração Poder ionizante Velocidade Efeito fisiológico

Alfa () Alta + 2 a 8cm no ar

Arrancam e– das moléculas do ar

3.103 a 3.104 Km/seg

Praticamente inexistente

Beta

( )

Baixa – Até 1cm A ou 1mm no Pb

Menor que das emissões alfa

7.104

a quase 3.10

5 Km/s

Maior que nas emissões alfa

Gama

( )

Nula Nula 15cm no aço ou 5cm no chumbo

Baixo por não possuir carga

3.105 Km/s Vel. da Luz

Bastante elevado

+

Séries naturais

Série artificial

A B C X átomo pai átomo filhos átomo filho átomo final Instável estável

emissões emissões emissões

210 4

– 208 52

2

Resto 2 = Série do urânio


Testes dos Maiores Vestibulares de Pernambuco – Parte I

4.E – Notação das demais partículas Subatômicas

Para interpretar as diversas reações nucleares faz-se necessário conhecer as principais partículas atômicas envolvidas...

Partícula Notação

Próton

Nêutron

Dêuteron

Pósitron

Neutrino

01 – (UFPE – 2a fase/2004) O núcleo atômico de alguns elementos é bastante instável e sofre processos radioativos para

remover sua instabilidade. Sobre os três tipos de radiação , e , podemos dizer que:

I II 0 0 Ao emitir radiação , um núcleo tem seu número de massa aumentado. 1 1 Ao emitir radiação , um núcleo tem seu número de massa inalterado. 2 2 A radiação é constituída por núcleos de átomos de hélio. 3 3 Ao emitir radiação , um núcleo não sofre alteração em sua massa. 4 4 Ao emitir radiação , um núcleo tem seu número atômico aumentado em uma unidade.

02 – (UPE – Quí. I/2005) Para ajustar as seguintes equações nucleares

I. l +

+ ............

II. +

m + ............

III. + d

+ ............

Deve-se acrescentar respectivamente

a) Próton, partícula alfa, partícula beta. c) Partícula beta, raios gama, nêutron. e) Partícula alfa, próton, nêutron. b) Próton, partícula beta, nêutron. d) Nêutron, próton, partícula alfa.

03 – (CFO – PM/2007) A imprensa tem atualmente registrado o impasse gerado pela insistência do governo iraniano em

seguir com seu programa nuclear. Abaixo, assinale a afirmação incorreta no que diz respeito ao núcleo atômico.

a) Em um processo de decaimento alfa, o átomo se transforma no átomo

.

b) O passa por uma série de desintegrações que envolvem 8 decaimentos alfa e 6 beta até se transformar em

.

c) S m átomo “ ” sofr p s d c im tos do tipo t , tão c ss ri m t os átomos “ ” os r s lt t s dos sucessivos decaimentos beta são isóbaros.

d) Se um átomo emitir 2 partículas alfa e 4 beta, então os átomos inicial e final são isótopos. e) Em um decaimento alfa, ocorre a conservação da carga, mas não há conservação da massa, pois há liberação de

energia. 04 – (UFPE – 1

a fase/2003) Isótopos radiativos são empregados no diagnóstico e tratamento de inúmeras doenças. Qual é

a principal propriedade que caracteriza um elemento químico?

a) número de massa c) número de nêutrons e) diferença entre o número de prótons e de nêutrons b) número de prótons d) energia de ionização

O dêuteron assemelha-se ao núcleo do deutério.

Com massa semelhante ao elétron, o pósitron possui carga oposta a do elétron.


05 – (UFPE – 1a fase/2002) Isótopos radiativos de iodo são utilizados no diagnóstico e tratamento de problemas da

tireóide, e são, em geral, ministrados na forma de sais de iodeto. O número de prótons, nêutrons e elétrons no isótopo

131 do iodeto –

são, respectivamente:

a) 53, 78 e 52 b) 53, 78 e 54 c) 53, 131 e 53 d) 131, 53 e 131 e) 52, 78 e 53 06 – (UFPE – 2

a fase/93) 92U

235 sofre fissão de acordo com a equação:

+

Sr +

+ 3

Qual o número de nêutrons do nuclídeo ?

07 – (UFPE – 2a fase/95) A primeira transmutação artificial de um elemento em outro, conseguida por Rutherford em

1919, baseou-se na reação

+

X +

É correto afirmar que:

I II 0 0 O núcleo X tem 17 nêutrons. 1 1 O átomo neutro do elemento X tem 8 elétrons. 2 2 O núcleo

é forma do de um próton e um nêutron. 3 3 O número atômico do elemento X é 8. 4 4 O número de massa do elemento X é 17.

08 – (UFPE – 2ª Fase/2007) A Coréia do Norte realizou, recentemente, um teste nuclear subterrâneo, que foi condenado

pelo Conselho de Segurança da ONU. Sabe-se que as armas em desenvolvimento por aquele país estão baseadas em plutônio. O plutônio, entretanto, não é capaz de iniciar por si próprio uma reação em cadeia e, por isso, é utilizado juntamente com berílio e polônio. Considerando que o berílio tem Z = 4 e A = 9; o polônio tem Z = 84 e A = 209 ou 210 e o plutônio tem Z = 94 e A = 238, 239, 240, 241, 242 ou 244, analise as proposições a seguir.

I II 0 0 O decaimento de Po–210 a

resulta na emissão de partículas alfa. 1 1 Se ocorrer um choque entre uma partícula alfa e o Be, ocorrerá formação de carbono–14 (radioativo) e

emissão de 1 nêutron. 2 2 O plutônio possui 6 isótopos. 3 3 Sabendo que o Pu–244 decai com emissão de partículas alfa e formação de U–240, com tempo de meia-vida

de 82.000.000 anos, conclui-se que um átomo de urânio tem 92 prótons. 4 4 Uma vez que o Pu-238 pode ser formado a partir da emissão de uma partícula beta pelo netúnio (Np),

concluímos que este elemento deve ter um isótopo com Z=95 e A=238. 09 – (UFPE – CTG/2011.2) Há 100 anos, a cientista polonesa Marie Curie recebeu o prêmio Nobel de Química pela

descoberta dos elementos Rádio (Z = 88) e Polônio (Z = 84). O Rádio 226 emite partículas alfa, beta e gama. Já o isótopo do Polônio, de massa 210, é um emissor de partículas alfa com um tempo de meia vida de pouco mais de 138 dias. Sobre este assunto, analise as afirmativas abaixo.

I II 0 0 O Rádio apresenta em seu estado fundamental um elétron na camada de valência e, portanto, é um elemento

que pertence ao grupo dos metais alcalinos terrosos. 1 1 Após a emissão de uma partícula alfa, o núcleo do Polônio 210 se transforma no núcleo do elemento com

número atômico 82 e número de massa 206. 2 2 Pela emissão de uma partícula beta, o núcleo do Rádio 226 transforma-se em um núcleo de número atômico 89

e número de massa 225. 3 3 Uma amostra contendo 10 g de Polônio 210 conterá cerca de 2,5 g deste elemento após 276 dias. 4 4 O isótopo 226 do Rádio contém 138 nêutrons.


10 – (UNICAP – Quí. II/90) Sobre as transmutações abaixo, podemos afirmar:

I) 83Bi213

84Po213

+ ..........

II) 89Ac227 87Fr223 + ..........

III) 92U238

90Th234

+ ..........

I II 0 0 Todas emitem partículas (alfa). 1 1 A equação I envolve emissão de partícula (beta). 2 2 A equação II envolve emissão de uma partícula alfa e outra de beta. 3 3 A equação III mostra a emissão de uma partícula (alfa). 4 4 Quando um nuclídeo emite uma partícula (beta), o elemento que resulta da transmutação tem o seu número

atômico diminuído em duas unidades.

11 – (FESP – UPE/86) Sejam as equações abaixo:

4Be9 + 1p1 3Li6 + X 83Bi209 + 1D2 83Bi210 + Z

13A27 + Y 12Mg27 + 1p1 92U239 93Np239 + W

Q l d s lt r tiv s ixo st l c r l ção corr t tr s l tr s “ ”, “ ”, “ ” “W” , s p rtíc l s participantes das reações de transmutação.

X Y Z W

a) 24 1p1 1D

2 -10

b) 24 0n1 1p1 -1

0

c) 24 1p1 0n1 -1

0

d) -10 0n1 1D2 2

4

e) 1D2 -10 0n1 2

4

12 – (UFPE – 2a fase/98) Uma das famosas reações nucleares é a fissão do urânio usada na bomba atômica:

+

+

+ 3

Qual o valor do número atômico do elemento X, nesta reação ?

13 – (FESP – UPE/91) Um átomo radioativo de número atômico 90, contendo no núcleo 144 nêutrons, emite duas partículas alfa e duas partículas beta consecutivamente. O átomo final obtido após essas emissões:

a) Contém no núcleo 120 nêutrons. d) Pertence à série do actínio. b) É isóbaro do urânio de número de massa 238. e) Pertence à série do tório. c) Pertence à série do urânio.

14 – (COVEST – 1a fase/2001) A água contendo isótopos 2H é d omi d “á p s d ’’, porq moléc l 2H216O

quando comparada com a molécula 1H216O possui:

a) Maior número de nêutrons. c) Maior número de elétrons. e) Menor número de prótons. b) Maior número de prótons. d) Menor número de elétrons.

15 – (Covest – Asces/2009) A utilização da radiação gama no tratamento de algumas doenças tem crescido muito

ultimamente. Com relação à radiação gama, podemos afirmar que são:

a) partículas constituídas por elétrons, como conseqüência da desintegração de nêutrons. b) partículas constituídas por núcleos do elemento hélio. c) partículas formadas por dois prótons e dois nêutrons. d) partículas com massa igual à do elétron, porém sem carga. e) ondas eletromagnéticas emitidas pelo núcleo como conseqüência de emissão de partículas alfa e beta.


16 – (UFPE – 2a fase/90) Quando um átomo de

235U é bombardeado por um nêutron lento, seu núcleo o absorve e se

divide em duas partes aproximadamente iguais e mais alguns nêutrons isolados, conforme representação abaixo:

235

U + n YSr +

139X + 2 n

Assinale os itens verdadeiros na coluna I e os falsos na coluna II.

I II 0 0 O elemento X é o xenônio. 1 1 O elemento X é o criptônio. 2 2 A reação representa uma fusão nuclear. 3 3 O número de massa do elemento estrôncio é 95. 4 4 O número de nêutrons do elemento estrôncio é 95.

(Dados os números atômicos: Kr = 36; Sr = 38, Xe = 54, U = 92)

17 – (Covest – Asces/2009: Prova de Biologia) Toda e qualquer alteração provocada no ambiente que causa desequilíbrio e prejudica a vida constitui poluição ambiental. Com relação a esse assunto, analise as proposições a seguir.

1) O dióxido de enxofre é um gás produzido, principalmente, na queima de combustíveis, como gasolina e madeira, e está relacionado com o fenômeno das chuvas ácidas; chuvas capazes de provocar acidentes ecológicos.

2) O aumento da temperatura em certos lagos e mares está relacionado diretamente com o fenômeno da inversão térmica e pode desencadear no ambiente um processo de sucessão ecológica secundária.

3) O petróleo derramado no mar traz conseqüências negativas ao ambiente; por exemplo, causa a morte de animais aquáticos e afeta a fotossíntese.

4) A poluição radioativa é extremamente grave por interferir no material genético dos organismos, podendo levá-los à morte. Igualmente nocivo e digno de preocupação é o lixo radioativo de usinas nucleares.

Estão corretas:

a) 1, 2, 3 e 4 b) 3 e 4 apenas c) 1 e 3 apenas d) 1, 3 e 4 apenas e) 2 e 4 apenas

18 – (UFPE – 2a fase/2009) Entre as seguintes espécies nucleares

(I) (II) (III) (IV) (V) (VI)

com representações caracterizadas pelo número de carga (número atômico) e número de massa,

I II 0 0 (IV) e (VI) possuem o mesmo número de massa e são isóbaros. 1 1 (III) e (IV) possuem o mesmo número de nêutrons e são isótonos. 2 2 (I), (II) e (V) possuem o mesmo número de prótons + nêutrons e são isótopos. 3 3 (II) e (V) possuem o mesmo número de massa e são alótropos. 4 4 os constituintes dos pares [(II) e (III)] ou [(V) e (VI)] possuem a mesma carga e são isômeros nucleares.

19 – (UFPE – 2a fase/2010) Em 1934, Enrico Fermi propôs uma teoria que explicava as formas de decaimento beta através

da

Emissão de létro (β–): p

+ –

Captura de elétron: p +

–

Emissão de pósitron (β+): p

+

Potássio–40 ( ) é um nuclídeo incomum pelo fato de simultaneamente decair segundo estas três formas,

decorrendo daí aumento ou diminuição do número de carga (carga nuclear) do nuclídeo. A respeito deste

comportamento do , podemos afirmar que:

I II 0 0 A emissão de elétron conduz à formação de um nuclídeo com o menor número de carga. 1 1 A emissão de pósitron resulta na formação de nuclídeo com maior número de carga. 2 2 O mesmo tipo de nuclídeo é formado tanto por emissão quanto por captura de elétron. 3 3 Espécies nuclídicas diferentes são formadas por emissão de elétron ou de pósitron. 4 4 Emissão de pósitron ou captura de elétron conduzem à formação de nuclídeos iguais.


20 – (UFPE – 2a fase/2011) Em 1934, Irene Curie e seu marido, Frederic Joliot, anunciaram a primeira síntese de um

nuclídeo radioativo artificial. Bombardearam uma fina lâmina d l mí io com p rtíc l s , o t do o clíd o , de

acordo com a equação:

l +

+

Nos 50 anos que se seguiram, mais de 2000 outros nuclídeos radioativos artificiais foram sintetizados. Uma notação simplificada tem sido usada para reações nucleares deste tipo, o que nos permite escrever:

l ( , n)

Analise as reações nucleares a seguir, para identificar a natureza verdadeira ou falsa dos produtos sugeridos.

I II

0 0 (p, γ)

1 1 (n, )

2 2 (p, n)

3 3 r ( , n)

4 4 p ( , 3n) m

21 – (UFPE – 2a fase/2011) O dano causado por alguns poluentes pode ser discutido em termos da cinética de

decomposição de um dado poluente. Por exemplo, podemos dizer que o tempo de meia vida de um determinado plástico é de 100 anos, e que sua decomposição segue uma cinética de primeira ordem. Considerando esses aspectos, analise os dois cenários abaixo.

• Uma ilha deserta onde foram despejados 200 Kg de plástico no final de 1910, e 100 Kg de plástico no final de 2010.

• Uma praia deserta onde foram despejados 200 Kg de plástico no final de 2010.

I II 0 0 No final de 2010, a ilha deserta deverá conter uma quantidade de plástico não decomposto equivalente a 1/4

do plástico despejado na praia deserta. 1 1 No final de 2010, a ilha deserta conterá plástico não decomposto equivalente a metade do plástico despejado

na praia deserta em 2010. 2 2 No final de 2110, o total de plástico não decomposto na ilha e na praia será igual a 200Kg. 3 3 No final de 2210, o total de plástico não decomposto na ilha e na praia será igual a 100Kg. 4 4 O aquecimento glogal deverá aumentar o tempo de meia vida deste plástico, agravando sua permanência no

ambiente. FFVVF

22 – (UFPE – Vitória/2006) O processo de decaimento radioativo do átomo de produz o o

. O número de p rtíc l s β mitid s ss proc sso é, respectivamente:

a) 2 e 4. b) 3 e 4. c) 3 e 2. d) 2 e 6. e) 4 e 6. 23 – (UNICAP – Quí. I/90) Sobre radioatividade:

I II 0 0 Os raios beta são atraídos pelo polo negativo do campo magnético. 1 1 Quando um átomo radioativo emite uma partícula alfa, há uma diminuição de duas unidades no seu número

atômico e de quatro unidades no seu número de massa. 2 2 A partícula beta, quando emitida, altera o número de massa do elemento. 3 3 As partículas alfa são núcleos do átomo de hélio. 4 4 A 2a L i d dio tivid d diz: “q do m átomo r dio tivo mit m p rtíc l t , á m m to d

uma unidade no seu número atômico, permanecendo constante o número de massa.


24 – (UNICAP – Quí. I/91) Os raios gama

I II 0 0 não são defletidos pelos campos magnéticos. 1 1 são uma forma de radiação eletromagnética. 2 2 são capazes de ionizar certos gases. 3 3 são resultantes da desintegração nuclear. 4 4 são resultantes do rearranjo dos elétrons extranucleares.

25 – (UNICAP – Quí. I/93) Esta questão se refere à radioatividade.

I II 0 0 A radiação gama é desviada por campos elétricos. 1 1 Das principais partículas radioativas, a beta é a mais ionizante. 2 2 A massa da partícula alfa é, aproximadamente, 7360 vezes maior que a massa do elétron. 3 3 Quando um radioisótopo emite uma partícula beta, seu número de massa diminui de quatro unidades. 4 4 Se uma amostra de um radionuclídeo se desintegra pela metade, ocorreu um período de meia-vida.

26 – (UNICAP – Quí. II/96)

I II 0 0 Das radiações, a partícula alfa é a mais penetrante. 1 1 A radiação gama apresenta grande poder ionizante. 2 2 A carga da partícula beta é –1. 3 3 Das três radiações (alfa, beta e gama), quando submetidas a um mesmo campo elétrico, a que maior deflexão

sofre é a beta. 4 4 A notação das partículas e radiação alfa, beta e gama é:

–

27 – (UNICAP – Quí. II/95)

I II 0 0 Um elemento radioativo, quando emite radiação gama, transforma-se num elemento diferente apenas quanto

à sua energia. 1 1 Das três partículas fundamentais, o próton é a mais pesada. 2 2 Quando um elemento radioativo emite uma partícula beta, o átomo formado é seu isótopo. 3 3 Para que o isótopo

se transforme em , será necessária a emissão de 2 partículas alfa e uma partícula

beta. 4 4 Se um isótopo do carbono emitir uma partícula beta, transformar-se-á em um isótopo de nitrogênio.

(dados: C = 6 e N = 7)


05 – Estabilidade do Núcleo

Admite-se que a estabilidade do núcleo de um átomo esteja ligada à relação entre o número de nêutrons (n) e o número de prótons (p). Quanto maior a razão n/p, maior a estabilidade do núcleo.

Relação

Estabilidade nuclear

O isótopo prótio do hidrogênio é o único que possui estabilidade nuclear mesmo não possuindo nêutrons, pois tem apenas 1 próton.

Do átomo de hélio, , até o átomo de cálcio,

, os isótopos mais abundantes possuem a relação

n/p = 1, ou seja, são muito estáveis.

À medida em que o número de prótons do núcleo atômico aumenta, o valor da relação n/p vai se tornando cada vez maior. Aparentemente, o aumento do número de nêutrons em relação ao de prótons é necessário para impedir a

autodestruição do núcleo, devido à repulsão elétrica dos prótons. No caso do mercúrio , por exemplo, a relação

n/p = 1,5, ou seja, 120/80 = 1,5 que significa dizer que o núcleo do mercúrio é estável.

Quando, entretanto, há mais que 83 prótons num núcleo, nenhum número de nêutrons é capaz de torna-lo

estável O bismuto, z = 83, é o último elemento da tabela periódica que possui isótopo estável, i . A partir do polônio,

84Po, os elemenmtos químicos não possuem isótopos natuirais ou artificiais estáveis.

O número de isótopos radioativos artificiais conhecidos ultrapassa 800.

5.A – Observações Importantes

Todos os elementos apresentam isótopos radioativos (naturais e/ou artificiais), porém um elemento só é considerado radioativo se o seu isótopo mais abundante for radioativo. Os isótopos radioativos de qualquer elemento são denominados comumente de radioisótopos.

A intensidade de radioatividade emanada por um radioisótopo é uma propriedade do núcleo do átomo, logo,

independe de qualquer fator externo químico ou físico a que o isótopo seja submetido, como, por exemplo:

O tipo de substância em que o isótopo está presente (metal, mineral, óxido, base, sal, etc). O meio em que o isótopo esteja dissolvido (ácido, básico, aquoso, etc). A fase de agregação em que se encontra (gasosa, líquida ou sólida). O estado de divisão (em fatia, em pó, em barra, etc). As condições ambientes (temperatura ou pressão).

06 – Transmutações Nucleares

São todas as transformações em que um nuclídeo é obtido a partir de outro, através de bombardeamento com uma partícula. O primeiro caso relatado de transmutação nuclear

ocorreu em 1914 quando Ernest Rutherford percebeu que, deixando o nitrogênio na presença de um alfa-emissor, ele se transformava em oxigênio segundo a equação

+

+

Em 1932, ocorreu um outro evento marcante na história da ciência ligado às transmutações nucleares. O

inglês James Chadwick descobriu o nêutron ao bombardear o berílio-9 com partículas alfa provenientes do

polônio...

o

+ ...em seguida...

+

+

A transmutação nuclear é, atualmente, uma importante ferramenta na produção de nuclídeos artificiais, isto é nuclídeos que não existem na natureza. O primeiro desses nuclídeos artificiais foi descoberto pelo casal Fréderic Joliot e Irène Curie (filha de Pierre e Marie), em 1934, por meio da seguinte equação...

+

+

Radionuclídeo artificial

+ p


6.A – Elementos Artificiais

Transurânicos: Elementos químicos que possuem números atômicos maiores que o urânio (Z > 92). Também chamados de sintéticos ou artificiais, esses elementos não existem na natureza, sendo obtidos pelos cientistas por meio de reações nucleares (principalmente de transmutação) realizadas nos aceleradores de partículas, dispositivos nos quais partículas eletric m t c rr d s ( , β, próto , ío s) dq ir m v locid d s ltíssim s s c oc m co tr “átomos– lvo”.

Cisurânicos: Elementos químicos artificiais que possuem números atômicos menores que o urânio ( Z < 92 ). Na verdade são apenas quatro elementos: o tecnécio (43Tc), o promécio (61Pm), o ástato (85At) e o frâncio (87Fr).

6.B – Fissão Nuclear

É o nome que se dá ao processo em que um núcleo grande, pesado e instável é bombardeado com partículas aceleradas, dividindo-se em núcleos menores (mais leves) e mais estáveis, libertando uma grande quantidade de energia (energia nuclear).

Exemplo: Fissão do urânio –

ou bomba atômica (Enrico Fermi – 1935): Empregado na bomba que explodiu em Hiroxima, em 6 de agosto de 1945.

+

r +

+ 3 + 4,6 . 109 Kcal

O primeiro elemento químico a ser submetido a fissão nuclear, segundo anunciou Niels Bohr, foi o urânio.

Porém estudos mostraram que dos dois isótopos naturais do urânio ( – 99,3% ,

– 0,7% ) o que sofre fissão é apenas o isótopo 235. Percebe-se então a necessidade de se obter o urânio , constituído apenas do isótopo 235U, para

ocorrer reação em cadeia, já que o outro isótopo do urânio (238

U) é não–fissionável. O chamado enriquecimento do urânio é justamente a converção do urânio–238 em urânio–235, que por ser extremamente oneroso, limita o número de países a possuírem a Bomba Atômica.

É bom lembrar que outros elementos, como o plutônio–239, também podem ser embregados na fissão nuclear. Foi o que ocorreu na bomba que explodiu em Nagasáqui no dia 9 de agosto de 1945.

6.C – Fusão Nuclear

O processo de fusão nuclear consiste na união de núcleos de átomos pequenos e leves dando origem a um

núcleo maior e mais pesado, com liberação de grande quantidade de energia (maior que na fissão nuclear).

A energia produzida na fusão é muito maior que da fissão nuclear.

Exemplo: Bomba de hidrogênio 1H2 + 1H

3 2He

4 + 0n

1 + ENERGIA

Essa reação ocorre em temperaturas superiores a 1.000.000 OC. É bom lembrar que temperaturas como essas nunca haviam sido atingidas na terra até a explosão da primeira bomba atômica. Em função disso é que são empregadas pequenas bombas atômicas para ativas as bombas de hidrogênio, ou seja, com a energia fornecida por uma bomba atômica de 21 quiloton – que corresponde a potencia explosiva de 21.000 toneladas de TNT – , é possível ativar uma bomba de fusão, cuja potencia é medida em megatons: 1 megaton = explosiva de 1.000.000 de toneladas de TNT.

milhares oC

+ + +

Originando dois núcleos menores

Liberando nêutrons que bombardearão outros núcleos, quebando-os, dando continuidade ao processo e originando uma reação em cadeia.

+ +

Núcleos leves e pequenos são aquecidos a milhares de

oC

Produzindo por fusão um núcleo mais pesado

+ 10n Kcal

Liberando partículas subatômicas e extrema quantidade de energia

Um nêutron é atirado contra um núcleo pesado.


07 – Cinética Radioativa

7.A – Meia-vida ou Período de Semi-desintegração (P ou T½)

A meia-vida (P ou t½) é o tempo necessário para desintegrar a metade dos átomos radioativos de uma amostra. É o tempo necessário para que a massa de uma amostra radioativa seja reduzida à metade. Conclusão: Graficamente: Importante: Por ser uma propriedade do núcleo, a meia-vida do isótopo radioativo depende exclusivamente da natureza

desse isótopo, não dependendo, assim, de nenhum fator externo seja químico ou físico como, por exemplos, o tipo de substância em que o isótopo está presente (metal, mineral, óxido, base, sal, etc), o meio em que o isótopo esteja dissolvido (ácido, básico, aquoso, etc), a fase de agregação em que se encontra (gasosa, líquida ou sólida), o estado de divisão (em fatia, em pó, em barra, etc), as condições ambientes (temperatura ou pressão), nível de diluição (em solução concentrada ou diluída) e grau de pureza do isótopo radioativo contido em determinada amostra.

1o P 3o P 2o P

m0 m0

2

m0

4

m0

8

21 22 23

m0

2X

mF = Onde: mF = massa final ou atividade radioativa final m0 = massa inicial ou atividade radioativa inicial x = quantidade de meias–vidas que se passaram

Ttotal

p

x =

m0

m0/2

P Período de

semidesintegração

Tempo

Massa

Nº de meias-vidas (X)

% de amostra ainda em atividade

% de amostra desintegrada

1 50% 50%

2 25% 75%

3 12,5% 87,5%

4 6,25%

5 3,125%

Análise percentual:


Testes dos Maiores Vestibulares de Pernambuco – Parte II 01 – (UFPE – 1a fase/2006) Os elementos químicos conhecidos foram, em sua maioria, sintetizados através de processos

nucleares que ocorrem em estrelas. Um exemplo está mostrado na seqüência de reações abaixo:

4He +

4He

8Be

8Be +

3He

12C +

Destas reações, podemos afirmar que:

1) São reações de fissão nuclear. 2) Na reação (II), deveria estar escrito 4He no lugar de 3He. 3)

3He e

4He são isótopos.

Está(ão) correta(s):

a) 1, 2 e 3 b) 1 apenas c) 3 apenas d) 1 e 2 apenas e) 2 e 3 apenas 02 – (UFPE – 1a fase/2004) A fissão nuclear é um processo pelo qual núcleos atômicos:

a) de elementos mais leves são convertidos a núcleos atômicos de elementos mais pesados. b) emitem radiação beta e estabilizam. c) de elementos mais pesados são convertidos a núcleos atômicos de elementos mais leves. d) absorvem radiação gama e passam a emitir partículas alfa. e) absorvem nêutrons e têm sua massa atômica aumentada em uma unidade.

03 – (UFPE – 1a fase/2005) Em um material radioativo emissor de partículas , foi observado que, após 36 horas, a

intensidade da emissão estava reduzida a 50% do valor inicial, e a temperatura do material havia passado de 20 para 35 graus centígrados. Sabendo-se que o elemento emissor possui número de massa par, podemos afirmar que:

a) O tempo de meia vida do elemento radioativo é de 36/2, ou seja, 18 horas. b) O tempo de meia vida é indeterminado, uma vez que a temperatura variou durante a medição. c) O elemento emissor deve possuir número atômico par, uma vez que tanto o número de massa quanto o número

atômico das partículas são pares. d) O elemento emissor deve possuir número atômico elevado; esta é uma característica dos elementos emissores de

radiação . e) A emissão de partícula muito provavelmente, deve estar acompanhada de emissão β, uma vez que o tempo de

meia vida é de somente algumas horas. 04 – (Unicap – Quí. II/2004) 20 g de um elemento radioativo são reduzidos a 1 mg após 143 dias. Qual a meia vida do

elemento radioativo, em dias?

(Dados: og 2 = 0,3 e og 3 = 0,4) 05 – (UFPE – 2a fase/2006) A energia nuclear não apresenta os transtornos mencionados para os combustíveis fósseis;

porém a manipulação de materiais radioativos e os riscos de vazamento de radiação tornam esta fonte de energia potencialmente perigosa. As usinas atuais se baseiam no processo de fissão nuclear do urânio (Z=92) para produzir energia e empregam o 235U como combustível nuclear. No entanto, este átomo é pouco abundante na natureza, sendo o mais comum o 238U. Um dos produtos da fissão do urânio é o 141B, com meia vida de 18 meses.

I II 0 0 Mesmo após 4 anos, a radioatividade resultante de uma amostra que contém

141Ba será superior a 10% do

seu valor inicial. 1 1 Os átomos de e diferem entre si em 3 prótons. 2 2 Na fissão nuclear, núcleos mais leves são obtidos a partir de núcleos mais pesados. 3 3 Partículas são idênticas ao núcleo de 4He. 4 4 Nêutrons são utilizados como partículas para provocar a fissão do urânio.


06 – (UFPE – 1a fase/98) O isótopo de massa 14 do carbono sofre decaimento segundo a reação abaixo:

+

Acerca de sua meia-vida, é correto afirmar que:

a) Aumenta com o aumento da pressão. d) Aumenta com a concentração de .

b) Não varia com o aumento da temperatura. e) Aumenta com a concentração de .

c) Diminui com o abaixamento da temperatura. 07 – (UFPE – 1ª Fase/2007) O programa nuclear do Irã tem chamado a atenção internacional em função das possíveis

aplicações militares decorrentes do enriquecimento de urânio. Na natureza, o urânio ocorre em duas formas isotópicas, o U–235 e o U–238, cujas abundâncias são, respectivamente, 0,7% e 99,3%. O U–238 é radioativo, com tempo de meia-vida de 4,5 x 109 anos. Independentemente do tipo de aplicação desejada. Sobre o uso do urânio, considere a equação abaixo e analise as afirmativas a seguir.

+

+ r

+ 3

1) O U–238 possui três prótons a mais que o U–235. 2) Os três nêutrons liberados podem iniciar um processo de reação em cadeia. 3) O criptônio formado tem número atômico igual a 36 e número de massa igual a 96. 4) A equação acima representa a fissão nuclear do urânio. 5) Devido ao tempo de meia-vida extremamente longo, o U–238 não pode, de forma alguma, ser descartado no meio

ambiente.

Estão corretas apenas:

a) 1, 3 e 4 b) 2, 4 e 5 c) 3, 4 e 5 d) 1, 2 e 5 e) 2, 3, 4 e 5 08 – (FESP – UPE/1999) Entre as alternativas abaixo relativas à radioatividade, assinale a verdadeira.

a) Quando um núcleo radioativo emite uma partícula beta, seu número de massa aumenta de uma unidade, e eu número atômico permanece constante.

b) Na transmutação do U (Z = 92, A = 238) em Pb ( Z = 82, A = 206), são emitidas 6 partículas beta e 8 partículas alfa. c) O polônio Po (Z = 84, A = 210) pertence à série do actínio. d) Depois de 100 dias, 64,0g de um isótopo radioativo decai a 2,0g. Isso ocorre porque a meia-vida desse isótopo é

igual a 20 dias. e) Bombardeando-se o Be (Z = 4, A = 9) com um próton, obtém-se Be (Z = 4, A = 8) acompanhado de um nêutron e

uma partícula beta. 09 – (FESP – UPE/85) Uma amostra radioativa tem um período de semidesintegração de 20 dias. O tempo necessário para

que 36 g da amostra fiquem reduzidas a 3 g é: (Dados: log 2 = 0,30; log 3 = 0,48)

a) 3,6 dias b) 36 dias c) 7,2 dias d) 72 dias e) 720 dias 10 – (FESP – UPE/88) Bomba de cobalto é um aparelho muito usado em radioterapia para tratamento de pacientes,

especialmente portadores de câncer. O material radioativo usado nesse aparelho é o 60Co, com um período de meia-vida de aproximadamente 5 anos. Admita que a bomba de cobalto foi danificada e o material radioativo exposto à população. Após 25 anos a atividade deste elemento ainda se faz sentir um percentual, em relação a massa inicial de:

a) 3,125% b) 6% c) 0,31% d) 60% e) 31,25% 11 – (FESP – UPE/92) A meia-vida de um elemento é igual a 480 horas. O tempo necessário para que 1,0 g desse

elemento se reduza a 0,1 mg é igual a: (Dado: log 2 = 0,3)

a) 1920 horas b) 6400 horas c) 64000 horas d) 19,20 horas e) 640 horas


12 – (UPE – Seriado 3º Ano / 2010 – 1º dia) Um fragmento de tecido encontrado em uma escavação arqueológica apresentou atividade radioativa do carbono–14 de 3,5 desintegrações/min.g. Admita que a taxa de desintegração atual do carbono-14 na matéria viva é de 14 desintegrações/min.g. A idade, em anos, aproximada, para esse fragmento de tecido é (meia-vida do carbono–14 = 5.730 anos.)

a) 8.595 b) 11.460 c) 17.190 d) 5.730 e) 22.920 13 – (UPE – Seriado 3º Ano / 2010 – 2º dia) Em relação à radioatividade, analise as afirmativas e conclua.

I II 0 0 Na fusão nuclear, a conversão de núcleos leves em núcleos pesados ocasiona um aumento na energia de ligação

por núcleon, o que possibilita a grande liberação de energia. 1 1 Uma dificuldade experimental nas reações de fusão consiste em iniciá-las, pois é necessário submeter os

núcleos a temperaturas muito baixas, próximas de zero grau absoluto. 2 2 No processo de fissão nuclear, verifica-se que há perda de massa, isto é, a massa total dos reagentes é

significativamente menor que a massa dos produtos da reação. 3 3 Quando os nuclídeos de urânio-235 sofrem fissões nucleares, não necessariamente se formam os mesmos

elementos químicos como produtos da reação. 4 4 Reação em cadeia nuclear é uma sequência de fissões nucleares autossustentadas , produzidas pela absorção

de nêutrons liberados em fissões anteriores. 14 – (UFPE – 1a fase/99) Em determinado hospital, uma pessoa necessita fazer um tratamento médico com um isótopo

radioativo, cuja meia vida é de 20 minutos, e com atividade de X decaimentos por segundo. Se o transporte deste isótopo, do local de produção até o hospital requer 60 minutos, a atividade do mesmo, no início do transporte, deve ser:

a) (60/20).X b) 32.X c) X/(60/20) d) 60.X e) 2(60/20).X

15 – (FESP – UPE/96) A meia-vida do isótopo é igual a 2310 anos. Depois de quanto tempo, a atividade de uma

amostra desse isótopo radioativo se reduz de 75% da atividade radioativa inicial ?

a) 2310 anos b) 4620 anos c) 9200 anos d) 6930 anos e) 231 anos 16 – (COVEST – 2a fase/2001) O trítio é um elemento formado por dois nêutrons, um próton e um elétron. O trítio sofre

desintegração radioativa com tempo de meia vida de 12 anos. Sobre o trítio, julgue os itens abaixo.

I II 0 0 O trítio é representado por

3H e é isótopo do hidrogênio

1H.

1 1 O trítio é representado por 3H e é isótopo do hélio

3He.

2 2 A água contendo trítio forma três vezes mais ligações de hidrogênio que a água com 1H.

3 3 Uma amostra contendo 100 g de trítio terá somente 50 g de trítio após 12 anos. 4 4 O trítio e o deutério

2H não são isótopos.

17 – (UPE – Quí. II/2010) A cafeína é um alcaloide do grupo das xantinas, com fórmula molecular C8H10N402 e com

tempo de meiavida de 6h. Sabe-se, ainda, que uma xícara de café comum contém 150,0mg de cafeína e que a dose letal para um indivíduo de 80kg corresponde à ingestão de 21,0g. Um estudante de 80kg, para se manter desperto, tomou aproximadamente uma quantidade equivalente a 20 xícaras de café comum às 22h. Às 10h da manhã seguinte, ainda resta no corpo do estudante uma quantidade de cafeína correspondente a

a) 1/5 da dose letal. c) ½ da dose letal. e) 1/7 da dose letal b) 1/28 da dose letal. d) ¼ da dose letal.


18 – (UNICAP – Quí. I/94)

I II 0 0 Os reatores do futuro utilizarão o processo de fusão nuclear, que é mais energético que a fissão nuclear. 1 1 Um átomo só poderá ser considerado radioativo se emitir as três radiações alfa, beta e gama. 2 2 Assim como o raio X, as radiações gama são radiações eletromagnéticas. A diferença está na energia que, em

gama, é maior. 3 3 A meia–vida do 14C é de 5600 anos. Isto significa que uma amostra desse material ficará inativa depois de

5600 anos. 4 4 A fissão nuclear, processo utilizado nas usinas nucleares para produção de energia, é uma transmutação

artificial.

19 – (UNICAP – Quí. I/95)

I II 0 0 Alfa e beta são partículas e gama é radiação eletromagnética. 1 1 O poder de penetração das partículas e radiação é: alfa > beta > gama. 2 2 O poder de ionização das partículas e radiação é alfa > beta > gama. 3 3 O chumbo é um bom isolante radioativo. 4 4 A idade da terra é de aproximadamente cinco bilhões de anos. Sabendo-se que a meia-vida do urânio é de

mesma ordem, podemos afirmar que hoje, na terra, existe a metade da massa de urânio. 20 – (UNICAP – Quí. II/98) O isótopo de 90Th sofre desintegração, transformando-se em 82Pb com emissão de partículas

alfa e beta. Na transformação radioativa, ocorre perda de 20 nêutrons. Qual a soma dos números de partículas alfa e beta envolvidas no processo ?

21 – (UFPE – 2a fase/97) Um isótopo radioativo do iodo (t½ = 8,1 dias) foi utilizado em um teste para se determinar a absorção de íons iodeto por plantas aquáticas. As plantas foram colocadas em um aquário com água contendo esse

isótopo na forma de íon iodeto. A atividade radioativa inicial de uma amostra de 1,00 L de água foi de 80 cpm (contagens por minuto). Após 16,2 dias a atividade de uma amostra de mesmo volume foi medida obtendo-se o valor de 11 cpm. Assumindo-se que os únicos processos responsáveis pela queda na atividade sejam a absorção de iodeto pelas plantas e o decaimento radioativo, qual a porcentagem de iodo absorvido pelas plantas nesse período ?

22 – (UFPE – 2a fase/94) Uma amostra mineral forneceu para a idade da terra o valor de 4,0 bilhões de anos. O elemento

radioativo presente nesta amostra tem um tempo de meia-vida de 800 milhões de ano e a fração do elemento ainda em atividade é 2

–n da quantidade original. Qual o valor de n ?

(Fórmula: n (C0/C)m = Kt, onde n significa o logaritmo natural)

23 – (Unicap – Quí.II/2001) Um isótopo radioativo apresenta uma massa de 40g. Após, aproximadamente, quantas horas de desintegração teremos 8g desse isótopo radioativo, sabendo-se que sua meia vida é de 5 horas e 9 minutos? (Dados: log 2 = 0,3 e log 5 = 0,7)

24 – (UPE – Seriado 3º Ano / 2010 – 1º dia) Em relação às propriedades radioativas, são feitas as seguintes proposições:

I. A existência de núcleos estáveis , constituídos de dois ou mais prótons, é justificada pela ação da força nuclear, que só se manifesta a grandes distâncias entre os núcleons.

II. É fato constatado experimentalmente que a massa de um núcleo é sempre inferior à soma das massas de nêutrons e prótons constituintes.

III. Nas reações de desintegração radioativa, há uma igualdade no número total de partículas nucleares (núcleons) envolvidas na reação.

IV. A meia-vida do decaimento radioativo está relacionada, apenas , com a quantidade inicial da amostra radioativa a ser desintegrada.

São VERDADEIRAS

a) I e II. b) I e III. c) II e IV. d) III e IV. e) II e III.


Fenômenos Radioativos no ENEM 01 – (ENEN/2007) A duração do efeito de alguns fármacos está relacionada

à sua meia-vida, tempo necessário para que a quantidade original do fármaco no organismo se reduza à metade. A cada intervalo de tempo correspondente a uma meia-vida, a quantidade de fármaco existente no organismo no final do intervalo é igual a 50% da quantidade no início desse intervalo.

O gráfico ao lado representa, de forma genérica, o que acontece com a quantidade de fármaco no organismo humano ao longo do tempo.

F. D. Fuchs e Cher l. Wannma. Farmacologia Clínica. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan,1992, p. 40.

A meia-vida do antibiótico amoxicilina é de 1 hora. Assim, se uma dose desse antibiótico for injetada às 12 h em um paciente, o percentual dessa dose que restará em seu organismo às 13 h 30 min será aproximadamente de a) 10%. b) 15%. c) 25%. d) 35%. e) 50%.

02 – (ENEN/2007) Um poeta habitante da cidade de Poços de Caldas – MG assim externou o que estava acontecendo em

sua cidade:

Hoje, o planalto de Poços de Caldas não serve mais. Minério acabou. Só m c , “ cl m is”. s stão “t p do os r cos”, tr z do p r cá “ ort ”1, aquele lixo do vizinho que você não gostaria de ver jogado no quintal da sua casa.

Sentimentos mil: do povo, do poeta e do Brasil. Hugo Pontes. In: M.E.M. Helene.

A radioatividade e o lixo nuclear. São Paulo: Scipione, 2002, p. 4.

1Torta II – lixo radioativo de aspecto pastoso.

i di ção q o po t xpr ss o v rso “S tim tos mil: do povo, do po t do r sil” stá r l cio d com

a) a extinção do minério decorrente das medidas adotadas pela metrópole portuguesa para explorar as riquezas minerais, especialmente em Minas Gerais.

b) a decisão tomada pelo governo brasileiro de receber o lixo tóxico oriundo de países do Cone Sul, o que caracteriza o chamado comércio internacional do lixo.

c) a atitude de moradores que residem em casas próximas umas das outras, quando um deles joga lixo no quintal do vizinho.

d) as chamadas operações tapa-buracos, desencadeadas com o objetivo de resolver problemas de manutenção das estradas que ligam as cidades mineiras.

e) os problemas ambientais que podem ser causados quando se escolhe um local para enterrar ou depositar lixo tóxico.

03 – (ENEN/2006) Para se obter 1,5 kg do dióxido de urânio puro, matéria-prima para a produção de combustível nuclear,

é necessário extrair-se e tratar-se 1,0 tonelada de minério. Assim, o rendimento (dado em % em massa) do tratamento do minério ate chegar ao dióxido de urânio puro é de

a) 0,10%. b) 0,15%. c) 0,20%. d) 1,5%. e) 2,0%.


04 – (ENEN/2006) O funcionamento de uma usina nucleoelétrica típica baseia-se na liberação de energia resultante da divisão do núcleo de urânio em núcleos de menor massa, processo conhecido como fissão nuclear. Nesse processo, utiliza-se uma mistura de diferentes átomos de urânio, de forma a proporcionar uma concentração de apenas 4% de material físsil. Em bombas atômicas, são utilizadas concentrações acima de 20% de urânio físsil, cuja obtenção e trabalhosa, pois, na natureza, predomina o urânio não-físsil. Em grande parte do armamento nuclear hoje existente, utiliza-se, então, como alternativa, o plutônio, material físsil produzido por reações nucleares no interior do reator das usinas nucleoelétricas. Considerando-se essas informações, e correto afirmar que

a) a disponibilidade do urânio na natureza esta ameaçada devido a sua utilização em armas nucleares. b) a proibição de se instalarem novas usinas nucleoelétricas não causará impacto na oferta mundial de energia. c) a existência de usinas nucleoelétricas possibilita que um de seus subprodutos seja utilizado como material bélico. d) a obtenção de grandes concentrações de urânio físsil e viabilizada em usinas nucleoéletricas. e) a baixa concentração de urânio físsil em usinas nucleoelétricas impossibilita o desenvolvimento energético.

05 – (ENEN/2005) Um problema ainda não resolvido da geração nuclear de eletricidade é a destinação dos rejeitos

radiativos, o c m do “lixo tômico”. s r j itos m is tivos fic m por m p ríodo m pisci s d aço inoxidável nas próprias usinas antes de ser, como os demais rejeitos, acondicionados em tambores que são dispostos em áreas cercadas ou encerrados em depósitos subterrâneos secos, como antigas minas de sal. A complexidade do problema do lixo atômico, comparativamente a outros lixos com substâncias tóxicas, se deve ao fato de

a) emitir radiações nocivas, por milhares de anos, em um processo que não tem como ser interrompido artificialmente.

b) acumular-se em quantidades bem maiores do que o lixo industrial convencional, faltando assim locais para reunir tanto material.

c) ser constituído de materiais orgânicos que podem contaminar muitas espécies vivas, incluindo os próprios seres humanos.

d) exalar continuamente gases venenosos, que tornariam o ar irrespirável por milhares de anos. e) emitir radiações e gases que podem destruir a camada de ozônio e agravar o efeito estufa.

Resoluções e Comentários Adicionais


Vestibulares de Pernambuco – Parte I / 27 quesitos

No Resposta No Resposta No Resposta No Resposta

01 FVVVV 08 VFVVV 15 E 22 B

02 B 09 FVFVV 16 VFFVV 23 FVFVV

03 E 10 FVFVF 17 D 24 VVVVF

04 B 11 B 18 VVFFF 25 FFVFV

05 B 12 36 19 FFFVV 26 FVVVV

06 85 13 C 20 FVFVV 27 VFFFV

07 FVFVV 14 A 21 FFVVF

Vestibulares de Pernambuco – Parte II / 24 quesitos

No Resposta No Resposta No Resposta No Resposta

01 E 07 B 13 VFFVV 19 VFVVV

02 C 08 B ou D 14 E 20 13

03 D 09 D 15 B 21 45

04 10 10 A 16 VFFVV 22 05

05 VFVVV 11 B 17 B 23 12

06 B 12 B 18 VFFFV 24 E

Questões do ENEM / 5 quesitos

No

Resposta No

Resposta No

Resposta No

Resposta

01 D 03 B 05 A

02 E 04 C

Comunique-se com seu professor: [email protected]

Gabarito de Fenômenos Radioativos – Parte I (total de 54 quesitos)

mailto:[email protected]

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005 Radioatividade - Parte I