RADIOATIVIDADE 2019-1

Prévia do material em texto

RADIOATIVIDADE 
 
Emissões alfa (α) - São partículas constituídas por 2 prótons e 2 
nêutrons (núcleos de hélio), que são jogados, em alta velocidade, 
para fora de um núcleo instável. 
Carga = +2 e Massa = 4 
Representação da partícula alfa: 2α4 
- Sua velocidade é de aproximadamente 30.000km/s; 
Baixo poder de penetração pois pode ser detido por menos de 10 
cm de ar, uma folha de papel e não passa pela pele humana. 
 
1ª LEI DA RADIOATIVIDADE: 
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 
 
Emissões beta (β) - São constituídas por elétrons atirados, em 
altíssima velocidade, para fora de um núcleo instável 
Representação da partícula beta: -1β0 
Como não existe elétron no núcleo, ele é formado a partir de um 
nêutron de acordo com o esquema: 
 
 
A velocidade de deslocamento é 290.000 km/s; 
Alto poder de penetração (100 vezes mais que alfa); 
Deslocamento por 1 metro de ar, penetra até 2mm de chumbo e 
2cm no corpo humano. 
 
2ª LEI DA RADIOATIVIDADE 
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. 
 
Emissões gama (γ) - As emissões gama são ondas 
eletromagnéticas semelhantes à luz. 
Representação da partícula gama: 0γ0 
Característica 
Radiação não afetada por campos elétricos ou magnéticos, com 
velocidade de 300.000km/s, altíssimo poder de penetração, 
penetra milhares de metros de ar e barrado por 
5 cm de chumbo ou concreto. 
 
Reação química x reação nuclear 
As reações químicas afetam apenas os elétrons periféricos dos 
átomos. 
As reações nucleares envolvem as alterações dos núcleos 
atômicos. 
 
PERÍODO DE SEMIDESINTEGRAÇÃO OU MEIA-VIDA 
É o tempo necessário para que a quantidade de uma amostra 
radioativa seja reduzida à metade. 
 
REAÇÕES NUCLEARES ARTIFICIAIS 
O lançamento de partículas contra o núcleo de um átomo, 
realizado em condições controladas de laboratório, transforma 
um átomo em outro. Esta transformação recebe o nome de 
transmutação artificial. 
Exemplo: 
- Transmutação do nitrogênio por ataque com partícula alfa 
 
 
FISSÃO NUCLEAR 
É a divisão de um núcleo em dois núcleos menores, com a 
liberação de uma quantidade de energia muito grande 
Uma fissão nuclear importante é reação que explica o princípio 
de funcionamento da bomba atômica. 
 
Uranio - 235 
 
A reação em cadeia produz nêutrons depois da fissão que irá 
provocar novas reações com outros átomos de urânio; 
A massa crítica é a quantidade mínima de urânio-235 para a 
reação ocorrer satisfatoriamente; 
O enriquecimento: Aumento de sua porcentagem com processos 
químicos. 
BOMBA ATÔMICA 
Arma explosiva cuja energia deriva de uma reação nuclear, fissão 
de uranio-235, que possui um grande poder de destruição. Uma 
bomba atômica precisa de uma massa superior a massa crítica 
que é a quantidade necessária para manter uma reação nuclear 
em cadeia autossustentada. A massa crítica para o uranio-235 é 
de 50 quilogramas. 
REATORES NUCLEARES 
É um sistema em que é realizada a fissão nuclear de forma 
controlada, com a finalidade de obter-se energia elétrica. 
 
FUSÃO NUCLEAR 
É a junção de núcleos atômicos produzindo um núcleo maior, 
com liberação de uma grande quantidade de energia. Este 
processo ocorre no sol, onde núcleos de hidrogênio leve se 
fundem, formando núcleos de hélio, com liberação de grande 
quantidade de energia. 
 
DATAÇÃO CARBONO -14 
O carbono-14 é produzido com ajuda dos raios cósmicos; 
Na atmosfera ele se queima produzindo gás carbônico; 
Este CO2 é absorvido pelos vegetais e daí passa para os animais; 
Enquanto estão vivos (vegetais e animais) apresentam 
quantidades constantes de carbono-14; 
Quando morrem deixam de ser constante caindo pela metade a 
cada 5600 anos (meia vida); 
Baseado nestes dados é possível precisar a data de um 
determinado objeto, de uma construção, de uma múmia, ... 
_____ _____ 
 
QUESTOES 
01. ENEM A energia térmica liberada em processos de fissão 
nuclear pode ser utilizada na geração de vapor para produzir 
energia mecânica que, por sua vez, será convertida em energia 
elétrica. A seguir está representado um esquema básico de uma 
usina de energia nuclear. 
 
Com relação ao impacto ambiental causado pela poluição 
térmica no processo de refrigeração da usina nuclear, são feitas 
as seguintes afirmações: 
I. o aumento na temperatura reduz, na água do rio, a quantidade 
de oxigênio nela dissolvido, que é essencial para a vida aquática 
e para a decomposição da matéria orgânica. 
II. o aumento da temperatura da água modifica o metabolismo 
dos peixes. 
III. o aumento na temperatura da água diminui o crescimento de 
bactérias e de algas, favorecendo o desenvolvimento da 
vegetação. 
Das afirmativas anteriores, somente está (ão) CORRETA(S): 
a) I. b) II. c) III. d) I e II. e) II e III. 
 
02. ENEM Considere os seguintes acontecimentos ocorridos no 
Brasil: 
Goiás, 1987 - Um equipamento contendo césio radioativo, 
utilizado em medicina nuclear, foi encontrado em um depósito 
de sucatas e aberto por pessoa que desconhecia o seu conteúdo. 
Resultado: mortes e consequências ambientais sentidas até hoje. 
Distrito Federal, 1999 - Cilindros contendo cloro, gás bactericida 
utilizado em tratamento de água, encontrados em um depósito 
de sucatas, foram abertos por pessoa que desconhecia o seu 
conteúdo. Resultado: mortes, intoxicações e consequências 
ambientais sentidas por várias horas. Para evitar que novos 
acontecimentos dessa natureza venham a ocorrer, foram feitas 
as seguintes propostas para a atuação do Estado: 
I. Proibir o uso de materiais radioativos e gases tóxicos. 
II. Controlar rigorosamente a compra, o uso e destino de 
materiais radioativos e de recipiente contendo gases tóxicos. 
III. Instruir usuários sobre a utilização e descarte destes materiais. 
IV. Realizar campanhas de esclarecimentos à população sobre os 
riscos da radiação e da toxicidade de determinadas substâncias. 
Dessas propostas são adequadas apenas 
a) I e II. b) I e III. c) II e III. d) I, III e IV. e) II, III e IV. 
 
03. ENEM A duração do efeito de alguns fármacos está 
relacionada à sua meia-vida, tempo necessário para que a 
quantidade original do fármaco no organismo se reduza à 
metade. A cada intervalo de tempo corresponde a uma meia-
vida, a quantidade de fármaco existente no organismo no final 
do intervalo é igual a 50% da quantidade no início desse 
intervalo. 
 
 
 FUCHS, F.D. WANNMA Cher I. Farmacologia Clínica. 
 Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1992, p. 40. 
 
O gráfico representa, de forma genética, o que acontece com a 
quantidade de fármaco no organismo humano ao longo do 
tempo. Assim, se uma dose desse antibiótico for injetada às 12h 
em um paciente, o percentual dessa dose que restará em seu 
organismo às 13h 30min será aproximadamente de: 
a) 10% b) 15% c) 25% d) 35% e) 50% 
 
04. ENEM A energia geotérmica tem sua origem no núcleo 
derretido da Terra, onde as temperaturas atingem 4 000 ºC. Essa 
energia é primeiramente produzida pela decomposição de 
materiais radiativos dentro do planeta. Em fontes geotérmicas, a 
água, aprisionada em um reservatório subterrâneo, é aquecida 
pelas rochas ao redor e fica submetida a altas pressões, podendo 
atingir temperaturas de até 370°C sem entrar em ebulição. Ao ser 
liberada na superfície, à pressão ambiente, ela se vaporiza e se 
resfria, formando fontes ou gêiseres.O vapor de poços 
geotérmicos é separado da água e é utilizado no funcionamento 
de turbinas para gerar eletricidade. A água quente pode ser 
utilizada para aquecimento direto ou em usinas de 
dessalinização. 
 
HINRICHS, Roger A. Energia e meio ambiente. São Paulo: 
 Pioneira Thomson Leaming, 2003. (Adaptação) 
 
Sob O aspecto da conversão de energia, as usinas geotérmicas 
a) funcionam com base na conversão de energia potencial 
gravitacional em energia térmica. 
b) transformam inicialmente a energia solar em energia cinética 
e, depois, em energia térmica. 
c) podem aproveitar a energia química transformada em térmica 
no processo de dessalinização. 
d) assemelham-se às usinas nucleares no que diz respeito à 
conversão de energia térmica em cinética e, depois, em elétrica. 
e) utilizam a mesma fonte primária de energia que as usinas 
nucleares, sendo, portanto, semelhantes os riscos decorrentes 
de ambas. 
 
05. ENEM O lixo radioativo ou nuclear é resultado da 
manipulação de materiais radioativos, utilizados hoje na 
agricultura, na indústria, na medicina, em pesquisas científicas, 
na produção de energia, etc. Embora a radioatividade se reduza 
com o tempo, o processo de decaimento radioativo de alguns 
materiais pode levar milhões de anos. Por isso, existe a 
necessidade de se fazer um descarte adequado e controlado de 
resíduos dessa natureza. A taxa de decaimento radioativo é 
medida em termos de um tempo característico, chamado meia-
vida, que é o tempo necessário para que uma amostra perca 
metade de sua radioatividade original. O gráfico seguinte 
representa a taxa de decaimento radioativo do rádio-226, 
elemento químico pertencente à família dos metais alcalinos 
terrosos e que foi utilizado durante muito tempo na medicina. 
 
 
 
As informações fornecidas mostram que 
a) quanto maior é a meia-vida de uma substância mais rápida ela 
se desintegra. 
b) apenas 1/8 de uma amostra de rádio-226 terá decaído ao final 
de 4 860 anos. 
c) metade da quantidade original de rádio-226, ao final de 3 240 
anos, ainda estará por decair. 
d) restará menos de 1 % de rádio-226 em qualquer amostra dessa 
substância após decorridas três meias-vidas. 
e) a amostra de rádio-226 diminui a sua quantidade pela metade 
a cada intervalo de 1 620 anos devido à desintegração radioativa. 
 
06. ENEM O funcionamento de uma usina nucleoelétrica típica 
baseia-se na liberação de energia resultante da divisão do núcleo 
de urânio em núcleos de menor massa, processo conhecido 
como fissão nuclear. Nesse processo, utiliza-se uma mistura de 
diferentes átomos de urânio, de forma a proporcionar uma 
concentração de apenas 4% de material físsil. Em bombas 
atômicas, são utilizadas concentrações acima de 20% de urânio 
físsil, cuja obtenção é trabalhosa, pois, na natureza, predomina o 
urânio não-físsil. Em grande parte do armamento nuclear hoje 
existente, utiliza-se, então, como alternativa, o plutônio, material 
físsil produzido por reações nucleares no interior do reator das 
usinas nucleoelétricas. Considerando-se essas informações, é 
CORRETO afirmar que 
a) a disponibilidade do urânio na natureza está ameaçada devido 
a sua utilização em armas nucleares. 
b) a proibição de se instalarem novas usinas nucleoelétricas não 
causará impacto na oferta mundial de energia. 
c) a existência de usinas nucleoelétricas possibilita que um de 
seus subprodutos seja utilizado como material bélico. 
d) a obtenção de grandes concentrações de urânio físsil é 
viabilizada em usinas nucleoelétricas. 
e) a baixa concentração de urânio físsil em usinas nucleoelétricas 
impossibilita o desenvolvimento energético 
 
07. ENEM Um poeta habitante da cidade de Poços de Caldas - MG 
assim externou o que estava acontecendo em sua cidade: 
 
Hoje, o planalto de Poços de Caldas não serve mais. Minério 
acabou. Só manchas “nucleares”. Mas estão "tapando os 
buracos", trazendo para cá “Torta II”1, aquele lixo do vizinho que 
você não gostaria de ver jogado no quintal da sua casa. 
Sentimentos mil: do povo, do poeta e do Brasil. 
 PONTES, Hugo. 
In: M.E.M. Helene. A radioatividade e o 
 Lixo nuclear. São Paulo: Scipione, 2002, p. 4. 
 1Torta II - lixo radioativo de aspecto pastoso. 
 
A indignação que o poeta expressa no verso "Sentimentos mil: do 
povo, do poeta e do Brasil" está relacionada com 
a) a extinção do minério decorrente das medidas adotadas pela 
metrópole portuguesa para explorar as riquezas minerais, 
especialmente em Minas Gerais. 
b) a decisão tomada pelo governo brasileiro de receber o lixo 
tóxico oriundo de países do Cone Sul, o que caracteriza o 
chamado comércio internacional do lixo. 
c) a atitude de moradores que residem em casas próximas umas 
das outras, quando um deles joga lixo no quintal do vizinho. 
d) as chamadas operações tapa-buracos, desencadeadas com o 
objetivo de resolver problemas de manutenção das estradas que 
ligam as cidades mineiras. 
e) os problemas ambientais que podem ser causados quando se 
escolhe um local para enterrar ou depositar lixo tóxico. 
 
08. ENEM A partir do esquema são feitas as seguintes 
afirmações: 
I. a energia liberada na reação é usada para ferver a água que, 
como vapor a alta pressão, aciona a turbina. 
II. a turbina, que adquire uma energia cinética de rotação, é 
acoplada mecanicamente ao gerador para produção de energia 
elétrica. 
III. a água, depois de passar pela turbina, é pré-aquecida no 
condensador e bombeada de volta ao reator. 
Dentre as afirmações anteriores, somente está(ão) CORRETA(S): 
a) I. 
b) II. 
c) III. 
d) I e II. 
e) II e III.