CINÉTICA DO DECAIMENTO RADIOATIVO

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Universidade Federal de Pernambuco – UFPE
Campus Acadêmico do Agreste – CAA
Núcleo de Formação Docente – NFD
QUÍMICA NUCLEAR: SITUAÇÕES PROBLEMA SOBRE CINÉTICA DAS DESINTEGRAÇÕES
▪ CARTA DE NUCLÍDEOS PARA CONSULTA NESTA ATIVIDADE:
▪ https://www-nds.iaea.org/relnsd/vcharthtml/VChartHTML.html
▪ M = massa
▪ A= ATIVIDADE DE UM RADIONUCLÍDEO
▪ λ = CONSTANTE DE DESINTEGRAÇÃO DO RADIONUCLÍDEO
▪ N = NÚMERO DE ÁTOMOS PRESENTES NUMA AMOSTRA (pode ser calculado a partir de
dados estequiométricos: massa da amostra, massa molar e número de Avogadro)
▪ 𝑑𝑁𝑑𝑡 = 𝑡𝑎𝑥𝑎 𝑑𝑒 𝑑𝑒𝑠𝑖𝑛𝑡𝑒𝑔𝑟𝑎çã𝑜 𝑑𝑒 𝑢𝑚 𝑟𝑎𝑑𝑖𝑜𝑛𝑢𝑐𝑙í𝑑𝑒𝑜
▪ T ou T1/2= TEMPO DE MEIA-VIDA DE UM RADIONUCLÍDEO
▪ A0 = ATIVIDADE NO TEMPO INICIAL (t=0)
▪ τ = VIDA MÉDIA
▪ t = TEMPO DE DESINTEGRAÇÃO
▪ OBS. Antes de resolver as questões propostas estudar os conceitos destes parâmetros
nos slides de aula encaminhados.
▪ As seguintes equações podem ser usadas pois são equivalentes:
N(t)/N0 = m(t)/m0 = A(t)/a0 =𝑒
−λ𝑡 𝑒−λ𝑡 𝑒−λ𝑡
https://www-nds.iaea.org/relnsd/vcharthtml/VChartHTML.html
Universidade Federal de Pernambuco – UFPE
Campus Acadêmico do Agreste – CAA
Núcleo de Formação Docente – NFD
1. O nuclídeo Pu-239 decai por emissão alfa com uma constante de decaimento de 2,8743x10-5a-1. (i)
Representar a equação representativa da transmutação deste radionuclídeo indicando o
nuclideo filho? (ii) São emitidos raios gama neste processo? (iii) Calcular o número de partículas
alfa emitidas por segundo de uma fonte deste radioisótopo cuja massa é 1 grama (iv) Calcular o
tempo de meia vida deste nuclídeo.
2. Uma fonte radioativa contém 3,8x10-17g de Bi-211. Esta amostra decai por emissão beta emitindo 570
partículas betas por segundo (Atividade = A = 570 s1-). (i) Escrever a equação nuclear deste
processo de desintegração nuclear. (ii) Calcular a constante de decaimento e o tempo de
meia-vida deste radionuclídeo. (iii) O nuclídeo filho é estável ou radioativo? No caso de ser
radioativo como ele decai? Justifique este modo de decaimento.
3. O tempo de meia-vida de um radionuclídeo é de 3,8 dias. Qual a fração remanescente deste
radionuclídeo após transcorridos 19 dias. (OBS. No tempo inicial (t=0) existem N0 átomos
radioativos que irão decair num certo período de tempo restando após este período de tempo N
átomos radioativos na amostra. Assim após este período de tempo tem-se que a quantidade de
átomos radioativos remanescentes N/N0 sendo este número fracionário, ou seja, menor que1).
4. Um material radioativo tem tempo de meia-vida de 40 dias. (i) Quanto tempo leva para que 7/8 do
material se desintegre? (OBS. Se 7/8 se desintegrou qual a fração de átomos remanescentes, ou
seja, N/N0? Este é o valor que deve ser considerado na equação).
5. A massa de certa amostra de um radionuclídeo diminui 60% em 10 dias. Calcular (i) o seu tempo de
meia-vida (ii) a sua constante de decaimento. (OBS. Se a massa da amostra diminuiu 60% qual a
fração de massa remanescente (m/m0?).
6. (i) Calcular a constante de decaimento do Cu-64 (ii) Calcular a atividade de 5 μg desta deste
radioisótopo. (iii) Qual o modo de decaimento deste radioisótopo. Comente.
7. Iodo-125, radioisótopo amplamente usado na medicina nuclear, tem tempo de meia-vida de 60 dias. (i)
Quanto tempo levará para a atividade de 4MBq (~μCi) diminuir 0,1% da sua atividade inicial. (ii)
Qual a vida média do I-125? (iii) Qual o modo de decaimento deste radioisótopo? (iv) Este
radiofármaco é um emissor gama? (v) Qual o nuclideo filho? É radioativo? Ser ou não radioativo
é importante na medicina nuclear?
8. (i) Calcular a atividade de uma fonte radioativa de Na-24 após 2,5 dias (ii) Qual é a constante de
decaimento deste radionuclídeo? Dados: T1/2= 15,0 h. (iii) Qual o modo de decaimento deste
radioisótopo do elemento químico sódio? Qual o nuclideo filho? É radioativo? Se sim como ele
decai e qual seu tempo de meia-vida.
9. Uma solução contém 0,10μCi de Au-198 e 0,94 μCi de I-131 no instante t=0. Qual é a atividade beta
total da solução após 21 dias? Dados: T1/2= 2,70d para Au-198 e 8,05d para o I-131.