Exercícios sobre a Primeira Lei da Radioatividade
(FGV-SP)
TEXTO: 1 - Comum à questão: 1
Deverá entrar em funcionamento em 2017, em Iperó, no interior de São Paulo, o Reator Multipropósito Brasileiro (RMB), que será destinado à produção de radioisótopos para radiofármacos e também para produção de fontes radioativas usadas pelo Brasil em larga escala nas áreas industrial e de pesquisas. Um exemplo da aplicação tecnológica de radioisótopos são sensores contendo fonte de amerício-241, obtido como produto de fissão. Ele decai para o radioisótopo neptúnio-237 e emite um feixe de radiação. Fontes de amerício-241 são usadas como indicadores de nível em tanques e fornos mesmo em ambiente de intenso calor, como ocorre no interior dos altos fornos da Companhia Siderúrgica Paulista (COSIPA).
A produção de combustível para os reatores nucleares de fissão envolve o processo de transformação do composto sólido UO2 ao composto gasoso UF6 por meio das etapas:
I. UO2(s) + 4 HF(g) → UF4(s) + 2 H2O(g)
II. UF4(s) + F2(g) → UF6(g)
III.
(Adaptado de www.brasil.gov.br/ciencia-e-tecnologia/2012/02/ reator-deve-garantir autossuficiencia-brasileira-em-radiofarmacosa- partir-de-2017 e H. Barcelos de Oliveira, Tese de Doutorado, IPEN/CNEN, 2009, in: www.pelicano.ipen.br)
No decaimento do amerício-241 a neptúnio-237, há emissão de
a) nêutron.
b) próton.
c) partícula alfa.
d) radiação beta.
e) pósitron.
Letra c). Observando o decaimento do Amerício-241 a neptúnio-237, temos uma diferença de quatro unidades em relação às duas massas citadas. Assim, podemos afirmar que a radiação emitida pelo Amerício para transformar-se em Neptúnio foi a radiação alfa, já que é a única radiação que apresenta um número de massa igual a 4.
Durante os estudos realizados com a radiação, Marie Curie observou que novos elementos químicos podem ser formados por meio do que ele denominou de decaimento radioativo. Nesse decaimento, o núcleo de um átomo emite, por exemplo, radiação alfa e forma um novo elemento com números de massa e atômico diferentes do átomo que o originou. Assim, se partirmos do nuclídeo Polônio, qual será o número atômico e o nome do novo elemento formado quando o Polônio emitir uma radiação alfa?
a) 85, o astato.
b) 82, o chumbo.
c) 84, o polônio.
d) 86, o radônio.
Letra b). De acordo com o enunciado, partiremos do nuclídeo polônio (84Po), que emitirá uma radiação alfa e formará um novo elemento com um número atômico duas unidades a menos que o Polônio, ou seja, 82. Analisando a tabela periódica, observarmos facilmente que o elemento cujo número atômico é 82 é o Chumbo.
84Po210 → 82X206 + 2α4
Sabendo-se que o Urânio utilizado em uma usina nuclear, como a de Fukushima, no Japão, é um material que sofre decaimento radioativo a partir da emissão de partículas alfa (2α4), qual seria a massa do novo elemento formado a partir da emissão de uma partícula alfa pelo Urânio (92U235)?
a) 231
b) 87
c) 88
d) 89
e) 90
Letra a). De acordo com a Primeira Lei da Radioatividade, quando um átomo (nuclídeo) emite uma radiação alfa, ele forma um novo nuclídeo que apresenta uma massa com quatro unidades a menos e um número atômico com duas unidades a menos que o nuclídeo que o originou.
92U235 → 90X231 + 2α4
Como o número atômico do nuclídeo inicial é 235, ao emitir a radiação alfa (cujo número de massa é 4), formará um novo nuclídeo de número de massa igual a 231.
(Mackenzie-SP) 2011 – Ano Internacional da Química. A UNESCO, em conjunto com a IUPAC, decidiu instituir, em 2011, o Ano Internacional da Química, tendo, como meta, promover, em âmbito mundial, o conhecimento e a educação química em todos os níveis. Além da celebração dos inúmeros benefícios da Química para a humanidade, o ano de 2011 também coincide com o centésimo aniversário do recebimento do prêmio Nobel de Química por Marie Curie, celebrando a contribuição das mulheres à ciência. Marie Curie e seu marido Pierre Curie descobriram, em 1898, o elemento químico radioativo Polônio, de número atômico 84, que foi batizado com esse nome em homenagem a Polônia, pátria de origem de Marie Curie. O elemento químico polônio tem 25 isótopos conhecidos, com números de massa que variam de 194 a 218. O Po-210 é o isótopo natural mais comum, com um período de meia-vida de 134,8 dias, e sua reação de decaimento produz o chumbo (Pb-206). O decaimento do Po-210 a Pb-206 é corretamente expresso pela equação
a) 210Po84 → 206Pb82 + 2α4
b) 210Po84 → 206Pb82 + -1β0
c) 84Po210 → 206Pb82 + 2α4 + -1β0
d) 84Po210 → 82Pb206 + 2α4
e) 84Po210 → 82Pb206 + -1β0
Letra d). De acordo com a Primeira Lei da Radioatividade, quando um átomo (nuclídeo) emite uma radiação alfa, ele formará um novo nuclídeo que apresenta uma massa com quatro unidades a menos e um número atômico com duas unidades a menos que o do nuclídeo que o originou. Lembrando que o número atômico é representado à esquerda, na parte inferior, da sigla do elemento (ZX), e o número de massa fica, na parte de cima, à esquerda ou à direita da sigla (XA ou AX). Assim, a equação radioativa envolvendo o Polônio, cuja massa é 210, é:
84Po210 → 82X206 + 2α4
