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Aula 138 Química 3 Partículas e leis da radioatividade

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Prof. Edson Cruz 
PRINCIPAIS PARTÍCULAS QUE PODEM SER EMITIDAS DE NÚCLEOS 
INSTÁVEIS E SUAS RESPECTIVAS LEIS 
Alfa = 2α
4 
Beta = -1β
0 
Gama = 0γ
0 
Próton = 1p
1 
Deutério = 1d
2 
Nêutron = 0n
1 
Pósitron = +1β
0 
Quando emitidas também chamamos de decaimento radioativo 
 
EMISSÕES ALFA ( ) 
São partículas constituídas por e (núcleos de hélio), 
que são jogados, em alta velocidade, para fora de um núcleo instável. 
As partículas alfa possuem carga elétrica + 2, devido aos prótons, e massa 
igual a 4. 
Sua velocidade é de aproximadamente 30.000km/s; 
Baixo poder de penetração; 
Detido por menos de 10cm de ar; 
Não passa pela pele humana; 
Podem ser detidas por uma folha de papel; 
2α
4 
Representação da 
partícula alfa 
EM 1911, FREDERICK SODDY ENUNCIOU A 1ª LEI DA 
RADIOATIVIDADE OU LEI DE ALFA EMISSORES 
“Quando um núcleo emite uma partícula alfa, seu número atômico 
DIMINUI DE DUAS UNIDADES e seu número de massa DIMINUI DE 
QUATRO UNIDADES” 
Observe que a equação nuclear mantém um balanço de massas e de 
cargas elétricas nucleares. 
Outros exemplos: 
ZX
A 2α
4 + Z-2Y
A-4 
92U
238 2α
4 + 90Th
234 2
α4 = 2He
4 
U
92
235
 
2
α
4 
 + Th
90
231
 
EMISSÕES BETA ( ) 
São constituídas por ELÉTRONS atirados, em altíssima velocidade, para fora de um 
núcleo instável. 
A velocidade de deslocamento é 290.000 km/s; 
Alto poder de penetração (100 vezes mais penetrante 
que a partícula alfa); 
Deslocamento por 1 metro de ar; 
Placa de chumbo de 2mm para deter; 
Penetram 2cm no corpo humano; 
Como não existe elétron no núcleo, ele é formado a partir de um nêutron de acordo 
com o esquema: 
0
n
1 
+1
p
1 
+ 
-1
e
0
 + 
0
ɳ
0
 
-1e
0 = -1β
0 
-1
0 
Representação da 
partícula beta 
SODDY, FAJANS, RUSSELL ENUNCIARAM A 2ª LEI DA 
RADIOATIVIDADE OU LEI DE BETA EMISSORES 
Quando um núcleo emite uma partícula beta, seu número atômico 
aumenta de uma unidade e seu número de massa permanece inalterado. 
Observe que a equação nuclear mantém um balanço de massas e de 
cargas elétricas nucleares. 
Bi
83
210
 
-1
β
0 
 + Po
84
210
 
ZX
A -1β
0 + Z+1Y
A 
55Cs
137 -1β
0 + 56Ba
137 
Outros exemplos: 
EMISSÕES GAMA ( ) 
É uma radiação eletromagnética como o raio X mudando o comprimento de onda; 
raio X  comprimento de onda entre 10-10 e 10-8 m. 
raio γ  comprimento de onda abaixo de 10-11m. 
Não é afetada por campos elétricos ou magnéticos; 
Velocidade igual a da luz 300.000km/s; 
Altíssimo poder de penetração; Atravessa milhares de metros 
de ar; 
São necessários 5 cm de chumbo ou concreto para se proteger; 
São utilizadas no combate ao câncer e esterilização de 
alimentos; 
A emissão gama costuma ocorrer simultaneamente com as 
emissões alfa e beta. 
0
0 
Representação da 
partícula gama 
1. (CESGRANRIO) O núcleo atômico de alguns elementos é bastante instável e 
sofre processos radioativos para remover sua instabilidade. Sobre os três 
tipos de radiação α, β e γ, podemos dizer que: 
Ao emitir radiação α, um núcleo tem seu número de massa 
aumentado. 
Ao emitir radiação β, um núcleo tem seu número de massa 
inalterado. 
A radiação γ é constituída por núcleos de átomos de hélio. 
Ao emitir radiação α, um núcleo não sofre alteração em sua massa. 
Ao emitir radiação β, um núcleo tem seu número atômico 
aumentado em uma unidade. 
0 
 
1 
 
2 
3 
4 
0 
 
1 
 
2 
3 
4 
2. Quando um átomo emite uma partícula “alfa” e, em seguida, duas 
partículas beta, os átomos inicial e final: 
a) Têm o mesmo número de massa. 
b) São isótopos radioativos. 
c) Não ocupam o mesmo lugar na tabela periódica. 
d) Possuem números atômicos diferentes. 
e) São isóbaros radioativos. 
Y
Z
A
 
2
α
4 
+ 2 
-1
β
0 
+ X
Z′
A′
 
A = 4 + A’ 
Z = 2 – 2 + Z’ 
Z = Z’ 
Têm mesmo número atômico e diferentes 
números de massa, então, são ISÓTOPOS. 
3. Ao se desintegrar, o átomo Rn
86
222
 emite 3 partículas alfa e 4 partículas 
beta. O nº atômico e o nº de massa do átomo final são, respectivamente: 
a) 84 e 210. 
b) 210 e 84. 
c) 82 e 210. 
d) 210 e 82. 
e) 86 e 208. 
Rn
86
222
 3 
2
α
4 
+ 4 
-1
β
0 
+ X
Z
A
 
86 = 3 x 2 + 4 x (– 1) + Z 
86 = 6 – 4 + Z 
Z = 86 – 2 
Z = 84 
222 = 3 x 4 + 4 x 0 + A 
222 = 12 + A 
222 – 12 = A 
A = 210 
5. Na família radioativa natural do tório, parte-se do tório, 90Th
232, e chega-se 
no 82Pb
208. Os números de partículas alfa e beta emitidas no processo são, 
respectivamente: 
a) 1 e 1. 
b) 4 e 6. 
c) 6 e 4. 
d) 12 e 16. 
e) 16 e 12. 
Th
90
232
 x 
2
α
4 
+ y 
-1
β
0 
+ Pb
82
208
 
232 = 4 x x + 208 
4 x x = 232 – 208 
4 x x = 24 
x = 24 : 4 
x = 6 partículas alfa 
90 = 2 x 6 – y + 82 
90 = 12 – y + 82 
y = 94 – 90 
y = 4 partículas beta 
6. (UFF – RJ ) Dada a série do urânio abaixo representada, assinale e a alternativa 
que apresenta, respectivamente, o número de nêutrons, prótons e elétrons 
emitidos na desintegração de um núcleo de 92U
238 até 82Pb
206. 
a) 32, 32 e 10. 
b) 16, 16 e 6. 
c) 10,10 e 5. 
d) 8, 8 e 6. 
e) 8, 8 e 5. 
U
92
238
 x 
2
α
4 
+ y 
-1
β
0 
+ Pb
82
206
 
238 = 4 x x + 206 
4 x x = 238 – 206 
4 x x = 32 
x = 32 : 4 
x = 8 partículas alfa 
92 = 2 x 8 – y + 82 
92 = 16 – y + 82 
y = 98 – 82 
y = 6 partículas beta 
NÊUTRONS 
8 x 2 = 16 
PRÓTONS 
8 x 2 = 16 
ELÉTRONS 
6 x 1 = 6 
PODER DE PENETRAÇÃO DAS EMISSÕES RADIOATIVAS 
γ 
β 
α 
Folha de 
Papel 
2 mm de 
Chumbo 
6 cm de 
Chumbo 
α < β < γ 
1. Relacione as radiações naturais alfa, beta e gama com suas respectivas características: 
 
Possui alto poder de penetração, podendo causar danos irreparáveis ao ser 
humano. 
São partículas leves, com carga elétrica negativa e massa desprezível 
São ondas eletromagnéticas semelhantes aos raios X, não possuem carga elétrica 
nem massa. 
São partículas pesadas de carga elétrica positiva que, ao incidirem sobre o corpo 
humano, causam apenas leves queimaduras. 
A sequência correta, de cima para baixo, é: 
a) 1, 2, 3, 2. 
b) 2, 1, 2, 3. 
c) 1, 3, 1, 2. 
d) 3, 2, 3, 1. 
e) 3, 1, 2, 1. 
( ) 
 
( ) 
( ) 
 
( ) 
1. Alfa. 2. Beta. 3. Gama. 
3 
 
2 
3 
 
1 
COMPARANDO AS EMISSÕES 
ALFA (α) BETA (β) GAMA (γ) 
2α
4 ou 2He
4 
2 prótons + 2 nêutrons 
5 a 10% de c 
1 
10 000 
-1e
0 ou -1β
0 
Elétron 
40 a 90% de c 
100 
100 
Onda eletromagnética de 
alta energia 
100% de c 
10 000 
1

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