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659CAPÍTULO 33 | ESTUDO DAS RADIAÇÕES Neste processo, um núcleo de U-235 (número atô- mico 92) é bombardeado por um nêutron, forman- do dois núcleos menores, sendo um deles o Ba-141 (número atômico 56) e três nêutrons. Embora Meitner não tenha recebido o prêmio Nobel, um de seus colaboradores disse: “Lise Meit- ner deve ser honrada como a principal mulher cientista deste século”. Fonte dos dados: KOTZ, J. e TREICHEL, P. Química e Reações Químicas. Rio de Janeiro. Editora LTC,1998. Adaptado. FRANCO, Dalton. Química, Cotidiano e Transformações. São Paulo. Editora FTD,2015. Adaptado. O número atômico do outro núcleo formado na fissão nuclear mencionada no texto é: a) 34. b) 35. c) 36. d) 37. e) 38. 16. (Uerj) A reação nuclear entre o 242Pu e um isótopo do elemento químico com maior energia de ioni- zação localizado no segundo período da tabela de classificação periódica produz o isótopo 260Rf e quatro partículas subatômicas idênticas. Apresente a equação dessa reação e indique o número de elétrons do ruterfórdio (Rf) no estado fundamental. 17. (UEM-PR) Em uma reação de transmutação, na presença de um campo magnético uniforme, o átomo 21684A emite uma partícula e se transfor- ma no átomo B, que emite uma partícula para transmutar-se no átomo C. Por fim, o átomo C emite radiação , a fim de tornar-se estável. Com base nessas informações, analise as al- ternativas abaixo e assinale o que for correto. 01) O átomo A é isótopo de B, e a partícula não interage com o campo magnético. 02) O átomo B é isóbaro de C, e a partícula in- terage com o campo magnético. 04) Ao emitir partícula , o átomo B fica negati- vamente eletrizado. 08) A reação 21684A 2 4 1 212 82B 212 83C 1 21 0 21283C 1 1 n descreve a sequência das reações pro- postas, sendo n (um número inteiro) o núme- ro de fótons emitidos até o átomo C atingir o equilíbrio. 16) O átomo B é isótopo de C, e a partícula in- terage com o campo magnético. 18. (FMTM-MG) A ciência tem comprovado que o ci- garro contém substâncias cancerígenas e que pessoas fumantes apresentam probabilidade X 02 e 08. I. O iodo é utilizado no diagnóstico de distúrbios da glândula tireoide, e pode ser obtido pela seguinte reação: →Te n I X52 130 0 1 53 131 1 1 II. O fósforo é utilizado na agricultura como elemen- to traçador para proporcionar a melhoria na pro- dução do milho, e pode ser obtido pela reação: →, 1 1C n P Y17 35 0 1 15 32 Sua reação de decaimento é: P S Z15 32 16 32 → 1 III. O tecnécio é usado na obtenção de imagens do cérebro, fígado e rins, e pode ser repre- sentado ela reação: Tc Tc Q43 99 43 99 → 1 Assinale a alternativa que indica, respectivamente os significados de X, Y, Z e Q nas alternativas I, II e III. a) , , , . b) , , , . c) , , , . d) , , , . e) , , , . 14. (Uece) A missão Mars Science Laboratory, que chegará a Marte em agosto deste ano, está levan- do consigo um robô movido a plutônio. Segundo a Nasa, o calor gerado pelo material nuclear pro- duz 110 watts de eletricidade, o suficiente para alimentar o robô. O plutônio-239 sofre decaimen- to de acordo com a seguinte reação nuclear: 239 94Pu 235 92U 1 X No que diz respeito a X, assinale a opção correta. a) Pode ser encontrado no grupo 18 (8A). b) É o núcleo de um átomo que se encontra no grupo 2 (2A). c) Sua distribuição eletrônica é 1s22s2. d) Possui 4 nêutrons. 15. (Fatec-SP) Leia o texto. Lise Meitner, nascida na Áustria em 1878 e dou- tora em Física pela Universidade de Viena, come- çou a trabalhar, em 1906, com um campo novo e recente da época: a radioquímica. Meitner fez tra- balhos significativos sobre os elementos radioati- vos (descobriu o protactínio, Pa elemento 91) po- rém sua maior contribuição à ciência do século XX foi a explicação do processo de fissão nuclear. A fissão nuclear é de extrema importância para o de- senvolvimento de usinas nucleares e bombas atô- micas, pois libera grandes quantidades de energia. X X 2CONECTEQuim_MERC18Sa_U9_Cap33_p637a660.indd 659 8/2/18 1:07 PM 660 UNIDADE 9 | RADIOATIVIDADE muito maior de contrair o câncer quando compa- radas com as não fumantes. Além dessas subs- tâncias, o tabaco contém naturalmente o isótopo radioativo polônio de número de massa 210, cujo núcleo decai emitindo uma partícula alfa. O qua- dro apresenta alguns elementos químicos com os seus respectivos números atômicos. Ge As Se Br Kr 32 33 34 35 36 Sn Sb Te I X 50 51 52 53 54 Pb Bi Po At Rn 82 83 84 85 86 O núcleo resultante, após o decaimento do polô- nio 210, é um isótopo do elemento: a) astato. b) bismuto. c) chumbo. d) polônio. e) radônio. 19. (UPF-RS) No fim do século XIX, o físico neozelan- dês Ernest Rutherford (1871-1937) foi convencido por J. J. Thomson a trabalhar com o fenômeno então recentemente descoberto: a radioatividade. Seu trabalho permitiu a elaboração de um mode- lo atômico que possibilitou o entendimento da radiação emitida pelos átomos de urânio, polônio e rádio. Aos 26 anos de idade, Rutherford fez sua maior descoberta. Estudando a emissão de ra- diação do urânio e do tório, observou que existem dois tipos distintos de radiação: uma que é rapi- damente absorvida, que denominamos radiação alfa (), e uma com maior poder de penetração, que denominamos radiação beta (). Sobre a descoberta de Rutherford podemos afir- mar ainda: I. A radiação alfa é atraída pelo polo negativo de um campo elétrico. II. O baixo poder de penetração das radiações alfa decorre de sua elevada massa. III. A radiação de beta é constituída por partícu- las positivas, pois se desviam para o polo ne- gativo do campo elétrico. IV. As partículas alfa são iguais a átomos de hé- lio que perderam os elétrons. Está(ão) correta(s) a(s) afirmação(ões): a) I, apenas. b) I e II. c) III, apenas. d) I, II e IV. e) II e IV. 20. (Uerj) A quantidade total de astato encontrada na crosta terrestre é de 28 g, o que torna esse ele- X X mento químico o mais raro do mundo. Ele pode ser obtido artificialmente através do bombardea- mento do bismuto por partículas alfa. Escreva a equação nuclear balanceada de obten- ção do 211At a partir do 209Bi. Calcule, também, o número de átomos de astato na crosta terrestre. 21. (UFPR) As células cancerosas são mais sensíveis à radiação que as células sadias. Por esse motivo, essa radiação pode ser empregada no tratamento do câncer. Uma das fontes de raios é o isótopo 60 do elemento químico cobalto, que também emite partículas . As equações nucleares a seguir des- crevem um processo de obtenção do cobalto-60. → → → Fe n Fe Fe e Co Co K Co 26 58 0 1 26 x 26 x 1 0 y 59 y 59 0 w y 59 1 1 2 Com base nas informações acima, é correto afirmar: I. Os isótopos Fe26 x e Coy 59 contêm o mesmo nú- mero de prótons. II. A partícula K0 w é um próton. III. O isótopo 60 do cobalto contém 33 nêutrons no núcleo. IV. A transformação do isótopo 58 do ferro em cobalto-60 absorve 2 nêutrons. V. A emissão de uma partícula transforma o co- balto-60 no elemento de número atômico 28. VI. y 5 27. 22. (UFPE) Uma série de processos de decaimento radioativo natural tem início com o isótopo 238 de urânio (Z 5 92). Após um processo de emissão de partículas alfa, seguido de duas emissões suces- sivas de radiação beta, uma nova emissão de partícula alfa ocorre. Com base nessas informa- ções analise as proposições a seguir. ( ) O isótopo 238 do urânio possui 148 nêutrons. ( ) O elemento que emite a segunda partícula alfa, na série, possui número de massa 230, e não é um isótopo do urânio. ( ) O elemento que resulta da emissão alfa do urânio 238 é o isótopo 234 do elemento de número atômico 90. ( ) O elemento que resulta da última emissão de partícula alfa, descrita acima, possui 90 pró- tons e 140 nêutrons. ( ) O elemento resultante da segunda emissão beta é isóbaro do elemento resultanteda pri- meira emissão alfa. III, IV, V, VI. F-F-V-V-V 2CONECTEQuim_MERC18Sa_U9_Cap33_p637a660.indd 660 8/2/18 1:07 PM 661 C A P Í T U L O CAPÍTULO 34 | CINÉTICA DAS DESINTEGRAÇÕES RADIOATIVAS 34 Cinética das desintegrações radioativas À medida que ocorre a emissão de partículas do núcleo de um elemento radioa- tivo, ele está se desintegrando. A velocidade com que ocorrem essas desintegrações por unidade de tempo é denominada velocidade de desintegração radioativa. Ve- rifica-se, experimentalmente, que a velocidade de desintegração (v), em dado mo- mento, é diretamente proporcional ao número de núcleos radioativos (N), segundo a equação: 14 28 42 0 4 8 Tempo (dias) Massa de 32P remanescente 15 32P 15 32P 15 32S 16 2 16 meia-vida meia-vida meia-vida 32P 15 32S 16 32P 15 32S 16 m 0 (massa inicial do elemento radioativo) m 0 2 m 0 4 m 0 8 P PP Essa relação de decaimento, feita para a massa de uma amostra, é verificada não só para o número de mols do isótopo radioativo, mas também para seu nú- mero de átomos e, consequentemente, para sua velo- cidade de desintegração (atividade radioativa). O gráfico ao lado mostra o decaimento de uma amos- tra de 16 g de P15 32 , que se reduz a 8 g em 14 dias, origi- nando o S16 32 . Assim, sua meia-vida é de 14 dias. A relação matemática que permite relacionar a mas- sa inicial (mi) à massa final (mf) de um decaimento radioa- tivo com a meia-vida (P) e o tempo de desintegração (T) é dada pelas seguintes expressões: m m i f 5 2x e T 5 x ? P em que x 5 número de meias-vidas. Meia-vida ou período de semidesintegração (P ou t1/2): é o tempo neces- sário para que a metade dos núcleos radioativos se desintegre, ou seja, para que uma amostra radioativa se reduza à metade. B a n c o d e i m a g e n s /A rq u iv o d a e d it o ra em que 5 constante radioativa característica de cada isótopo. A equação mostra que essa reação é de primeira ordem e que, transcorrendo conforme certo tempo, o número de núcleos radioativos se reduz à metade. Esse intervalo de tempo é denominado meia-vida ou período de semidesintegração. Meia-vida ou período de semidesintegração v 5 ? N 2CONECTEQuim_MERC18Sa_U9_Cap34_p661a672.indd 661 8/2/18 1:08 PM