aula 11 - 2 ano

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Entendeu bem radioatividade?
Física
4o bimestre - Aula 11
Ensino Médio
2a
SÉRIE
2024_EM_V1
Radioatividade;
Usinas nucleares.
Aplicar exercícios para a revisão de conteúdos sobre radioatividade.
Conteúdos
Objetivos
2024_EM_V1
EM13CNT304: Analisar e debater situações controversas sobre a aplicação de conhecimentos da área de Ciências da Natureza (tais como tecnologias do DNA, tratamentos com células-tronco, neurotecnologias, produção de tecnologias de defesa, estratégias de controle de pragas, entre outros), com base em argumentos consistentes, legais, éticos e responsáveis, distinguindo diferentes pontos de vista. 
Núcleos e suas instabilidades;
A história da radioatividade;
Leis da radioatividade;
Meia-vida;
Aplicações dos radioisótopos;
Datação com carbono-14;
Reações nucleares;
Funcionamento de uma usina nuclear;
Avaliando os riscos da radioatividade;
Acidente radioativo no Brasil?
Assuntos abordados em radioatividade
Relembrando
Pictograma de perigo radioativo.
© Vecteezy
E aí, entendeu bem radioatividade? Vamos recapitular algumas ideias principais com exercícios.
PARA REFLETIR
2024_EM_V1
Núcleos e suas instabilidades
O resultado de um experimento para o estudo de poder de absorção de radiações diante de diferentes materiais é evidenciado na figura abaixo. Observando o experimento e utilizando seu conhecimento sobre os tipos de radiação, assinale a alternativa correta.
A radiação III, extremamente energética, é a radiação gama, que é uma onda eletromagnética.
A radiação II é uma radiação alfa. 
As partículas beta são neutras.
Quando um núcleo radioativo emite uma radiação do tipo II, não há modificação do número atômico.
Foco no Conteúdo
Na prática
Elaborado especialmente para a aula.
2024_EM_V1
Correção
O resultado de um experimento para o estudo de poder de absorção de radiações diante de diferentes materiais é evidenciado na figura abaixo. Observando o experimento e utilizando seu conhecimento sobre os tipos de radiação, assinale a alternativa correta.
A radiação III, extremamente energética, é a radiação gama, que é uma onda eletromagnética.
A radiação II é uma radiação alfa. 
As partículas beta são neutras. 
Quando um núcleo radioativo emite uma radiação do tipo II, não há modificação do número atômico.
Foco no Conteúdo
Na prática
Elaborado especialmente para a aula.
2024_EM_V1
Na procura por outros materiais que tivessem características radioativas, o casal Curie percebeu que o material impuro da uranita, conhecido como pechblenda, talvez contivesse outros elementos químicos responsáveis por sua radiação. Examinando o minério com cuidado, observaram que existiam outros elementos mais radioativos que o urânio puro. Esses elementos são:
Tório (Th) e Plutônio (Pu);
Polônio (Po) e Rádio (Ra);
Roentgênio (Rg) e Randônio (Rn);
Berquélio (Bk) e Cúrio (Cm).
A História da radioatividade
Na prática
Os cientistas Pierre e Marie Curie em seu laboratório em Paris, 1904.
Reprodução – WIKIMEDIA COMMONS, 2014. Disponível em: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pierre_and_Marie_Curie.jpg. Acesso em: 23 ago. 2024.
2024_EM_V1
Na procura por outros materiais que tivessem características radioativas, o casal Curie percebeu que o material impuro da uranita, conhecido como pechblenda, talvez contivesse outros elementos químicos responsáveis por sua radiação. Examinando o minério com cuidado, observaram que existiam outros elementos mais radioativos que o urânio puro. Esses elementos são:
Tório (Th) e Plutônio (Pu);
Polônio (Po) e Rádio (Ra);
Roentgênio (Rg) e Randônio (Rn);
Berquélio (Bk) e Cúrio (Cm).
Correção
 
Na prática
Reprodução – WIKIMEDIA COMMONS, 2014. Disponível em: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pierre_and_Marie_Curie.jpg. Acesso em: 23 ago. 2024.
Os cientistas Pierre e Marie Curie em seu laboratório em Paris, 1904.
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Quais são os tipos de decaimento segundo as leis da radioatividade?
Relembrando
	Lei	Características	Equação
	1ª 
Decaimento Alfa (α)	Núcleo do átomo (X, núcleo pai) emite uma partícula alfa, formando um novo átomo (Y, núcleo filho) com número de massa (A) quatro unidades menor e um número atômico (Z) duas unidades menor em comparação ao átomo de origem.
	ZXA → 2α4 + Z-2YA-4
	2ª
Decaimento Beta (β)	Núcleo do átomo (X, núcleo pai) emite uma partícula beta formando um novo átomo (Y, núcleo filho) com número de massa (A) igual ao do átomo original, e número atômico (Z), uma unidade maior.	ZXA →-1β0 + + Z+1YA
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Em 1995, o elemento de número atômico 111 foi sintetizado pela transformação nuclear:
Esse novo elemento, representado por Rg, é instável. Sofre o decaimento:
Nesse decaimento, liberam-se apenas
(FUVEST, 2006)
CONTINUA
Na prática
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(FUVEST, 2006) 
nêutrons.
Partículas α.
Partículas β.
Partículas α e partículas β.
prótons.
Na prática
B
C
D
E
A
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(FUVEST, 2006) Note que a variação está sendo de 4 no número de massa e de 2 no número de prótons. Então é 
nêutrons.
Partículas α.
Partículas β.
Partículas α e partículas β.
prótons.
Na prática
B
C
D
E
A
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Meia-vida: uma taxa de metades em metades
A atividade radioativa é reduzida com o passar do tempo a uma taxa conhecida de metades em metades e representada graficamente por função exponencial.
DE OLHO NO MODELO
Relembrando
Para calcular o número de meias-vidas (x) que são necessárias para a redução de massa de elemento radioativo de valor inicial mo para valor final m:
m = mo
 2x
Para calcular o tempo (t), utilizamos o valor da meia-vida (P) e o número de meias-vida (x):
t = P.x
FICA A DICA
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5 horas.
10 horas.
15 horas.
25 horas.
Um radioisótopo apresenta uma meia-vida de 5 horas. Se um técnico utilizar uma massa de 50g no tratamento de um paciente, após quantas horas a massa seria reduzida para 6,25g?
Meia-vida
Pictograma de perigo radioativo.
© Vecteezy
Na prática
A
B
C
D
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5 horas.
10 horas.
15 horas.
25 horas.
Um radioisótopo apresenta uma meia-vida de 5 horas. Se um técnico utilizar uma massa de 50g no tratamento de um paciente, após quantas horas a massa seria reduzida para 6,25g?
Correção
Determinamos o tempo que a amostra leva para reduzir a massa com os seguintes passos:
1º Passo: Calcular o número de meias-vidas (x) que foram necessárias para a redução de mi = 50g para mf = 6,25g por meio da fórmula a seguir.
mf = mi 
  2x 
6,25 = 50 
      2x 
2x =  50   
  6,25 
2x = 8 
Colocando os números 2 e 8 na mesma base:
2x = 23
x = 3, logo, o número de meias-vidas é 3.
2º Passo: Em seguida, para calcular o tempo (t), utilizaremos o valor da meia-vida P = 5h, fornecido no enunciado e o número de meias-vidas, x = 3, na expressão t = P.x:
t = 5.3
t = 15 horas
Na prática
A
B
C
D
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(FUVEST, 2000) Considere os seguintes materiais: I. Artefato de bronze (confeccionado pela civilização inca); II. Mangueira Centenária (que ainda produz frutos nas ruas de Belém do Pará); III. Corpo Humano mumificado (encontrado em tumbas do Egito antigo). O processo de datação, por carbono-14, é adequado para estimar a idade apenas
do material I.
dos materiais II e III.
dos materiais I e II.
do material III.
do material II.
Na prática
B
C
D
E
A
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do material I.
dos materiais II e III.
dos materiais I e II.
do material III.
do material II.
Correção
Na prática
B
C
D
E
A
2024_EM_V1
Energia nuclear
São vantagens da energia nuclear, exceto:
necessidade de pequena quantidade de matéria-prima.
ausência de poluição atmosférica.
facilidade geográfica na instalação das usinas produtoras.
ser renovável.
Na prática
A
B
C
D
2024_EM_V1
Correção
São vantagens da energia nuclear, exceto:
necessidade de pequena quantidade de matéria-prima.
ausência de poluição atmosférica.
facilidade geográfica na instalação das usinas produtoras.
ser renovável.
Na prática
A
B
C
D
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Usinas nucleares
A maior preocupação acerca da produção e utilização da energia nuclear no mundo ocorre em função dos riscos de acidentes, como o vazamento de materialradioativo e explosões de reatores. Marque a alternativa que indica corretamente a usina nuclear e o país que já apresentou acidentes com material radioativo:
Chernobyl – Polônia
Angra I – Brasil
Fukushima – China
Three Mile Island – EUA
Na prática
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4
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Usinas Nucleares
Chernobyl – Polônia
Angra I – Brasil
Fukushima – China
Three Mile Island – EUA
Na prática
A maior preocupação acerca da produção e utilização da energia nuclear no mundo ocorre em função dos riscos de acidentes, como o vazamento de material radiativo e explosões de reatores. Marque a alternativa que indica corretamente a usina nuclear e o país que já apresentou acidentes com material radioativo:
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ATKINS, P.; JONES, L.; LAVERMAN, L. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. Porto Alegre: Bookman, 2018.
FERRARO, N. G; TORRES, C. M. A.; PENTEADO, P. C. M. Vereda digital: Física. São Paulo: Moderna, 2018.
FUNDAÇÃO UNIVERSITÁRIA PARA O VESTIBULAR (FUVEST). FUVEST 2000, 2ª Fase - Física. Disponível em: https://acervo.fuvest.br/fuvest/2000/index.html. Acesso em: 23 ago. 2024.
FUNDAÇÃO UNIVERSITÁRIA PARA O VESTIBULAR (FUVEST). FUVEST 2006, 1ª Fase − Conhecimentos Gerais. Disponível em: https://acervo.fuvest.br/fuvest/2006/index.html. Acesso em: 23 ago. 2024.
NOVAIS, V. L. D. Vivá: Química, v. 1, Ensino Médio. Curitiba: Positivo, 2016.
REIS, M. Projeto Múltiplo: Química. Ensino Médio, vols. 1-3. São Paulo: Ática, 2014.
SANTOS, W. L. P. et al. Química Cidadã: v. 1, Ensino Médio. São Paulo: AJS, 2016.
USBERCO, J.; SALVADOR, E. Química 2: Físico-Química. São Paulo: Saraiva, 2006.
XAVIER, C.; BARRETO, B. Física: aula por aula 360°, volume único. São Paulo: FTD, 2015.
Identidade visual: imagens © Getty Images.
Imagem de capa: SEDUC-SP.
Referências
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