Química - Livro 4-163-165

Prévia do material em texto

F
R
E
N
T
E
 2
163
A fissão nuclear explica o funcionamento:
y das usinas nucleares
Reator
nuclear
I
II
III IV
V
água (�) água (v)
ca
lo
r
Turbina
Gerador
elétrico
Esquema simplificado do funcionamento de uma usina nuclear.
y das bombas atômicas (usadas para fins bélicos)
I II
material radioativo
que pode ser urânio
ou plutônio
propelente para
direcionamento da bomba
depois de lançada
explosivo comum (com TNT),
para empurrar o material
radioativo para ir ao
encontro da outra parte
duto
Esquema simplificado de uma bomba atômica
Fusão nuclear é a união efetiva de dois núcleos menores para formação de um núcleo maior, com grande liberação de energia.
1H
2 + 1H
2→ 2He
3 + 0n
1
1H
2 + 1H
3→ 2He
4 + 0n
1
A fusão nuclear explica a atividade:
y do Sol
y das bombas de hidrogênio (não utilizadas ainda em ataques reais, somente em testes)
Cinética das emissões radioativas
Período de meia-vida (t1/2) é o intervalo de tempo necessário para que o número (ou a massa) de radionuclídeos reduza-se à metade.
...
m0
Redução de
50% dos
radionuclídeos
1tI
Redução de
50% dos
radionuclídeos
2tII
Redução de
50% dos
radionuclídeos
ntIII
2
m0
4
m0
2
n
m0
Modelo para visualização do período de meia-vida (t1/2).
m
m
2
0
n
= , em que n é o número de períodos de meia-vida
m(g)
t(min)
m0
m0/2
m0/4
m0/8
m0/16
t1/2 2t1/2 3t1/2 4t1/2
Massa restante de radionuclídeos após emissões radioativas ao longo do tempo.
QUÍMICA Capítulo 9 Radioatividade164
Quer saber mais?
Sites
y Mundos invisíveis: o porquê da radioatividade
Disponível em: <http://globotv.globo.com/rede-globo/fantastico/v/mundos-invisiveis-o-porque-da-radioatividade/788167>.
y Será o fim da energia atômica?
Disponível em: <www.istoe.com.br/reportagens/129149_SERA+O+FIM+DA+ENERGIA+ATOMICA+>.
Livros
y STRATHERN, Paul. Curie e a radioatividade em 90 minutos. Jorge Zahar, 2000.
y HELENE, Maria Elisa Marcondes. A radioatividade e o lixo nuclear Scipione, 1999.
y VEIGA, José Eli da. Energia nuclear do anátema ao diálogo. Senac, 2011.
Exercícios complementares
1 FEI O polônio radioativo Po215 se desintegra em
chumbo 82Pb
207 pela emissão global de iguais quan
tidades de partículas alfa e beta. Com relação ao
Po215, podemos concluir que seu núcleo possui:
A 82 prótons e 133 nêutrons.
 84 prótons e 131 nêutrons.
C 86 prótons e 129 nêutrons.
 88 prótons e 127 nêutrons.
 90 prótons e 125 nêutrons.
2 Cesgranrio A partir da década de 40, quando McMil
lan e Seaborg obtiveram em laboratório os primeiros
elementos transurânicos (NA > 92), o urânio natural foi
usado algumas vezes para obter tais elementos. Para
tanto, ele era bombardeado com núcleos de elemen-
tos leves. Na obtenção do plutônio, do califórnio e do
férmio as transmutações ocorreram da forma a seguir.
92U
238 + 2He
4 → 94Pu
239 + A (0n
1)
92U
238 + 6C
12 → 98Cf
245 + B (0n
1)
92U
238 + 8O
16 → 100Fm
250 + C (0n
1)
Sendo assim, os valores de A, B e C que indicam as
quantidades de nêutrons obtidas são, respectivamente:
A 1, 4 e 5.
 1, 5 e 4.
C 2, 4 e 5.
 3, 4 e 5.
 3, 5 e 4.
3 Cesgranrio Após algumas desintegrações sucessivas,
o 90Th
232, muito encontrado na orla marítima de Gua
rapari (ES), se transforma no 82Pb
208 O número de
partículas a e b emitidas nessa transformação foi, res
pectivamente, de:
A 6 e 4
 6 e 5.
C 5 e 6.
 4 e 6.
 3 e 3.
4 FEI Um átomo X, de número atômico 92 e número
de massa 238, emite uma partícula alfa, transforman-
do-se num átomo Y, o qual emite uma partícula beta,
produzindo um átomo Z. Então:
A os átomos Y e X são isótopos.
 os átomos X e Z são isótonos.
C os átomos X e Y são isóbaros.
 o átomo Z possui 143 nêutrons
 o átomo Y possui 92 prótons
5 FEI Sejam A, B, C e D os elementos de uma série
radioativa envolvidos no esquema simplificado de de-
sintegração nuclear
238A92 → a + B
B→ b + C
C→ b + D
então:
A B, C e D são isótopos.
 A e D são isóbaros.
C C tem 143 nêutrons.
 B tem 92 prótons.
 A e B são isótonos.
6 ITA Considere as seguintes equações relativas a pro-
cessos nucleares:
I. 3Li
8 → 2He
4 + 2He
4 + x
II 4Be
7 + y→ 3Li
7
III 5B
8 → 4Be
8 + z
IV. 1H
3 → 2He
3 + w
Ao completar as equações dadas, as partículas x, y, z
e w são, respectivamente:
A pósitron, alfa, elétron e elétron.
 elétron, alfa, elétron e pósitron.
C alfa, elétron, elétron e pósitron.
 elétron, elétron, pósitron e elétron.
 elétron, elétron, pósitron e nêutron.
F
R
E
N
T
E
 2
F
R
E
N
T
E
 2
165
7 Mackenzie No dia 6 de agosto de 1995, o mundo relem-
brou o cinquentenário do trágico dia em que Hiroshima
foi bombardeada, reverenciando seus mortos. Uma
das possíveis reações em cadeia, de fissão nuclear do
urânio-235 usado na bomba, é:
92U
235 + 0n
1 → 56Ba
139 + 36Kr
94 + X + energia, onde X
corresponde a:
A 1H
3
 3 0n
1
C 2 0n
1
 2a
4
 1D
2
8 PUC-Campinas O isótopo 53I
131, utilizado no diagnóstico
de moléstias da tireoide, pode ser obtido pelo bom-
bardeio de 52Te
130, representado a seguir.
52Te
130 + 0n
1 → 53I
131 + X
Na equação radioquímica dada, X corresponde a:
A próton
 nêutron.
C pósitron
 partícula beta
 partícula alfa
9 Unesp 2018 No que diz respeito aos ciclos de combus-
tíveis nucleares empregados nos reatores, a expressão
“fértil” refere-se ao material que produz um nuclídeo
físsil após captura de nêutron, sendo que a expressão
“físsil” refere-se ao material cuja captura de nêutron é
seguida de fissão nuclear.
(José Ribeiro da Costa. Curso de introdução ao estudo dos
ciclos de combustível, 1972. Adaptado.)
Assim, o nuclídeo Th-232 é considerado fértil, pois
produz nuclídeo físsil, pela sequência de reações nu-
cleares:
232Th + 1n→ 233Th→ 233Pa + b-
233Pa→ nuclídeo físsil + b-
O nuclídeo físsil formado nessa sequência de reações
é o
Dados: Th (Z = 90); Pa (Z = 91); U (Z = 92).
A 234U.
 233Pu.
C 234Pa
 233U.
 234Pu
10 Fuvest Em 1995, o elemento de número atômico 111 foi
sintetizado pela transformação nuclear:
28Ni
64 + 83Bi
209 → 111Rg
272 + nêutron
Esse novo elemento, representado por Rg, é instável.
Sofre o decaimento:
111Rg
272 → 109Mt
268 → 107Bh
264 → 105Db
260 → 103Lr
256 →
→ 101Md
252
Nesse decaimento, liberam-se apenas:
A nêutrons.
 prótons.
C partículas a e partículas b.
 partículas b.
 partículas a.
11 UEL Marie Sklodowska Curie, por seus trabalhos
com a radioatividade e pelas descobertas de novos
elementos químicos como o polônio e o rádio, foi a
primeira mulher a ganhar dois prêmios Nobel: um
de física, em 1903, e um de química, em 1911. Suas
descobertas possibilitaram a utilização de radioisó-
topos na medicina nuclear. O elemento sódio não
possui um isótopo radioativo na natureza, porém o
sódio 24 pode ser produzido por bombardeamento
em um reator nuclear. As equações nucleares são as
seguintes:
12Mg
24 + X→ 11Na
24 + 1H
1
11Na
24 → 12Mg
24 + Y
O sódio-24 é utilizado para monitorar a circulação
sanguínea, com o objetivo de detectar obstruções no
sistema circulatório. X e Y são, respectivamente:
A raios X e partícula beta.
 raios X e partícula alfa.
C partícula alfa e raios gama.
 nêutron e raios gama
 nêutron e partícula beta.
12 FGV A pesquisa e a produção de radioisótopos para
fins pacíficos podem gerar melhora na qualidade
de vida da população, constituindo se também em
atividade econômica rentável. No Brasil, a produ-
ção de radioisótopos constitui monopólio da União,
conforme estabelecido na Constituição de 1988, e
órgãos estatais produzem radioisótopos emprega-
dos tanto em diagnóstico como no tratamento de
doenças, tornando o custo destas terapias acessí-
veis e disponíveis à população pelo serviço público
de saúde.
Considere a seguinte sequência de processos nu-
cleares que ocorrem no decaimento do radioisótopo
natural E1.
92E1
238 → E2 + 2a
4
E2→ E3 + 1b
0
E3→ E4 + –1b
0
Em relação às espécies E1, E2, E3 e E4, é correto ar-
mar que:
A E1, E3 e E4 são isótonos e E2, E3 e E4 são isóba-
ros.
 E2 e E4 são isótopos e E1, E3 são isótonos.
C E1 e E4 são isóbarose E2, E3 e E4 são isótopos
 E1 e E3 são isótopos e E2, E3 e E4 são isótonos.
 E1 e E4 são isótopos e E2, E3 e E4 são isóbaros.