Química IV - Unidade 22 - Radioatividade I - Emissões radioativas - Apostila IV

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Radioatividade I - Emissões Radioativas 
 
PROFESSOR ALEXANDRE VARGAS GRILLO 
 
1. Introdução 
Denomina-se Radioatividade os fenômenos que provocam alterações nucleares, sem 
afetar a eletrosfera. Foi observada pela primeira vez em 1896 pelo físico francês Antoine-
Henri Becquerel, ao perceber que um composto de urânio - sulfato de potássio e uranila, 
K2UO2(SO4)2 - era capaz de emitir radiações de maneira espontânea. Três anos depois, o 
casal Pierre e Marie Curie comprovou que as emissões descobertas por Becquerel eram 
provenientes especificamente do urânio, e descobriram dois novos elementos com esta 
mesma capacidade, o Rádio e o Polônio, dando ao fenômeno o nome de Radioatividade. 
Com a descoberta de novos elementos com essa propriedade e tendo Rutherford 
comprovado a existência do núcleo atômico, concluiu-se que alguns átomos são capazes 
de emitir radiações espontaneamente, devido a uma instabilidade nuclear, causando 
alterações no núcleo e transformando-se em novos átomos. E concluiu que existiam dois 
tipos de radiação: alfa e beta. Anos adiante descobriram a radiação gama que não possui 
cargas e que será abordada mais adiante. 
Durante seus estudos para explicar a estrutura do átomo, Rutherford percebeu que poderia 
transformar um átomo em outro, ao bombardeá-lo com partículas subatômicas: 
p O α N 11
17
8
4
2
14
7 +→+ 
Essa descoberta despertou o interesse de alguns cientistas, como Irene Curie, filha do 
casal Curie, e seu marido Frederick Joliot, que realizaram vários experimentos 
conseguindo a síntese de vários isótopos. Estava descoberta, dessa maneira, a 
Radioatividade, ou Transmutação Artificial, passando-se a considerar como fenômeno 
radioativo qualquer fenômeno natural ou provocado, que cause alteração no núcleo de um 
átomo. (FELTRE, R.; 2004) 
2. Reações nucleares e reações químicas 
Reações Nucleares ou Transmutações: processos/transformações que ocorrem no 
núcleo do átomo. 
Reações químicas: processo/transformações que ocorrem na eletrosfera. 
3. Radioatividade 
Nos fenômenos nucleares naturais, átomos com núcleos instáveis, chamados de 
radioisótopos, ou radionuclídeos, emitem de forma espontânea partículas transformando-
se em novos átomos, até atingirem estabilidade nuclear. 
Nuclídeo é o nome dado a um núcleo caracterizado por um número atômico (Z) e um 
número de massa (A). 
Um elemento químico é considerado radioativo quando todos seus isótopos são 
radioativos. 
Ocorrência: Com elementos que têm números atômicos maiores que 82, além do Tecnécio 
(Z=43) e Promécio (Z=61) que são artificiais. 
2 
 
3.1 Radiação alfa 
 
Consiste em dois nêutrons e dois prótons emitidos por um núcleo atômico. A partícula  é 
idêntica ao núcleo de um átomo de hélio. 
 
Primeira lei da radioatividade (Lei de Soddy): “Ao emitir uma partícula alfa ( 42 ), o núcleo 
atômico tem o seu número atômico (Z) diminuído em duas unidades e o seu número de 
massa diminuído em quatro unidades”. A partir de um elemento químico hipotético X, ao 
emitir uma partícula alfa, sua reação nuclear ficará da seguinte forma: 
 
YX AZ
A
Z
4
2
4
2
−
−+→ 
3.2 Radiação beta 
 
A partícula BETA (β) corresponde a um elétron emitido por um núcleo radioativo. 
 
Lei de Soddy ou Segunda Lei da Radioatividade: “Ao emitir uma partícula beta ( −
0
1 ), o 
núcleo atômico tem o seu número atômico (Z) aumentado em uma unidade e o seu 
número de massa inalterado”. 
YX AZ
A
Z 1
0
1 +− +→ 
 
3.3 Radiação gama e os raios-x 
 
A radiação gama foi descoberta em 1900 pelo francês Paul Villard. Como as demais ondas 
eletromagnéticas, os raios gama não têm massa em repouso, nem carga elétrica ( 00 ). 
 
COMPARAÇÃO ENTRE OS TIPOS DE RADIAÇÕES 
 
Símbolo Composição 
Carga 
relativa 
Massa 
(u) 
Poder de 
penetração 
42 ou 
He42 
2 prótons 
2 nêutrons 
+2 4 Muito baixo 
−
0
1 ou 
e01− 
Elétron -1 1/1.836 Baixo 
00 
Onda 
eletromagnética 
0 0 Alto 
 
 
3 
 
4. Exercício de nível 1: 
 
Questão 01 - (UNIRIO) Um radioisótopo emite uma partícula α e posteriormente uma 
partícula β, obtendo-se ao final o elemento 91Pa234. O número de massa e o número 
atômico do radioisótopo original são, respectivamente: 
a) 238 e 92. 
b) 237 e 92. 
c) 234 e 90. 
d) 92 e 238. 
e) 92 e 237. 
 
Questão 02 – (UFRRJ) Para que o átomo de 86Rn222 se desintegre espontaneamente e 
origine um átomo de carga nuclear 82, contendo 124 nêutrons, os números de partículas α 
e β que deverão ser transmitidas, respectivamente, são: 
a) 2 e 2. 
b) 1 e 1. 
c) 2 e 1. 
d) 4 e 4. 
e) 4 e 2. 
 
Questão 03 - (UFRRJ) Na série radioativa natural que começa no 92U238 e termina no 
82Pb206, estável, são emitidas partículas alfa (α) e beta (β). As quantidades de partículas 
emitidas na série são: 
a) 6 α e 6 β. 
b) 8 α e 6 β. 
c) 8 α e 8 β. 
d) 9 α e 8 β. 
e) 9 α e 9 β. 
 
Questão 04 – (UERJ) O reator atômico instalado no município de Angra dos Reis é do tipo 
PWR - Reator de Água Pressurizada. O seu princípio básico consiste em obter energia 
através do fenômeno "fissão nuclear", em que ocorre a ruptura de núcleos pesados em 
outros mais leves, liberando grande quantidade de energia. Esse fenômeno pode ser 
representado pela seguinte equação nuclear: 0n1 + 235U92 → 144Cs55 + T + 2 0n1 + energia. 
Os números atômicos e de massa do elemento T estão respectivamente indicados na 
seguinte alternativa: 
a) 27 e 91 
b) 37 e 90 
c) 39 e 92 
d) 43 e 93 
 
Questão 05 – (UERJ) Considere o gráfico da desintegração radioativa de um isótopo: 
4 
 
 
Para que a fração de átomos não desintegrados seja 12,5% da amostra inicial, qual é o 
número necessário de dias? 
 
a) 10 
b) 15 
c) 20 
d) 25 
 
Questão 06 – (ITA) Um dos isótopos de einstênio 99Es253, quando bombardeado com 
partículas alfa, forma um isótopo do elemento e dois nêutrons. Os números atômico e de 
massa desse isótopo do elemento X, são respectivamente: 
a) 99 e 257 
b) 100 e 256 
c) 100 e 255 
d) 101 e 255 
e) 101 e 257 
 
Questão 07 - Nos produtos de fissão do urânio-235, já foram identificados mais de 
duzentos isótopos pertencentes a 35 elementos diferentes. Muitos deles emitem radiações 
alfa, beta e gama, representando um risco à população. Dentre os muitos nuclídeos 
presentes no lixo nuclear, podemos destacar o césio-137 (137Cs), responsável pelo 
acidente ocorrido em Goiânia. Partindo do iodo-137 (137I), quantas e de que tipo serão as 
partículas radioativas emitidas até se obter o césio-137. 
a) 1 partícula beta 
b) 1 partícula alfa 
c) 2 partículas beta 
d) 2 partículas gama 
 
Questão 08 – (UFU) Em 06 de julho de 1945, no estado do Novo México, nos Estados 
Unidos, foi detonada a primeira bomba atômica. Ela continha cerca de 6 kg de plutônio e 
explodiu com a força de 20.000 toneladas do explosivo TNT (trinitro-tolueno). A energia 
nuclear, no entanto, também é utilizada para fins mais nobres como curar doenças, através 
de terapias de radiação. Em relação à energia nuclear, indique a alternativa INCORRETA. 
a) Raios α (alfa) possuem uma baixa penetração na matéria, e os núcleos que emitem 
estas partículas perdem duas unidades de número atômico e quatro unidades de 
massa. 
5 
 
b) Raios α (alfa) são formados por um fluxo de alta energia de núcleos de hélio, 
combinações de dois prótons e dois nêutrons. 
c) Raios γ (gama) são uma forma de radiação eletromagnética, que não possuem massa 
ou carga, sendo, portanto, menos penetrantes que as partículas a (alfa) ou b (beta). 
d) Partículas β (beta) são elétrons ejetados a altas velocidades de um núcleo radioativo e 
possuem uma massa muito menor que a massa de um átomo. 
e) Partículas β (beta) são mais penetrantes que as partículas a (alfa), e a perda de uma 
única dessas partículas produz aumento de uma unidade no número atômico do 
núcleo que a emitiu. 
 
Questão 09 – (UFU) O ítrio (Y) é um elemento que tem diversas aplicações, podendo ser 
empregado, por exemplo, no tratamentodo câncer, em cerâmicas refratárias, em 
televisores coloridos e em lentes para câmaras fotográficas. Em relação ao íon 90Y3+, 
podemos afirmar que 
I- tem 39 elétrons. 
II- tem 39 nêutrons. 
III- tem 51 nêutrons. 
IV- pode formar 90Y(NO3)3. 
Assinale a alternativa que apresenta somente afirmativas verdadeiras. 
a) III e IV 
b) I e II 
c) I e III 
d) I e IV 
e) II e IV 
 
Questão 10 - (UFU) Para determinar a idade da Terra e de rochas, cientistas usam 
radioisótopos de meia-vida muito longa, como o Urânio-238 e o Rubídio-87. No decaimento 
radioativo do Rubídio-87 há emissão de uma partícula beta negativa. Nesse caso, o 
elemento formado possui: 
a) 49 prótons e 38 nêutrons. 
b) 37 prótons e 50 nêutrons. 
c) 39 prótons e 48 nêutrons. 
d) 38 prótons e 49 nêutrons. 
 
Questão 11 - (ITA) Considere as seguintes equações relativas a processos nucleares: 
I. 3Li8 → 2He4 + 2He4 + x. 
II. 4Be7 + y → 3Li7. 
III. 5B8 → 4Be8 + z. 
IV. 1H3 → 2He3 + w. 
Ao completar as equações dadas, as partículas x, y, z e w são, respectivamente: 
a) Pósitron, alfa, elétron e elétron. 
b) Elétron, alfa, elétron e pósitron. 
c) Alfa, elétron, elétron e pósitron. 
d) Elétron, elétron, pósitron e elétron. 
e) Elétron, elétron, pósitron e nêutron. 
 
Questão 12 – (PUC – RIO DE JANEIRO) Para a reação nuclear a seguir 7N14 + X → 6C14 
+ 1H1, assinale a alternativa que representa X. 
a) Partícula alfa. 
b) Partícula beta. 
c) Pósitron. 
d) Nêutron. 
e) Átomo de He. 
6 
 
Questão 13 – (FUVEST) Em 1995, o elemento de número atômico 111 foi sintetizado pela 
transformação nuclear: 
nêutron Rg Bi Ni 272111
209
83
64
28 +→+ 
Esse novo elemento, representado por Rg, é instável. 
Sofre o decaimento: 
Md Lr Db Bh Mt Rg 252101
256
103
260
105
264
107
268
109
272
111 →→→→→ 
Nesse decaimento, liberam-se apenas 
a) nêutrons. 
b) prótons. 
c) partículas  e partículas . 
d) partículas . 
e) partículas . 
 
Questão 14 – (FUNDAÇÃO GETÚLIO VARGAS) Os radiofármacos são utilizados em 
quantidades traços com a finalidade de diagnosticar patologias e disfunções do organismo. 
Alguns desses também podem ser aplicados na terapia de doenças como no tratamento 
de tumores radiossensíveis. A maioria dos procedimentos realizados atualmente em 
medicina nuclear tem finalidade diagnóstica, sendo o 99mTc (m = metaestável) o 
radionuclídeo mais utilizado na preparação desses radiofármacos. O 99Mo é o precursor 
desse importante radionuclídeo, cujo esquema de decaimento é apresentado a seguir: 
ZTcTcMo 9999
Xm9999 ⎯→⎯⎯→⎯⎯→⎯
−− 
 
No esquema de decaimento, a radiação X e o nuclídeo Z e seu número de nêutrons são, 
respectivamente, 
a) gama, Ru e 55. 
b) gama, Mo e 57. 
c) beta, Rh e 54. 
d) alfa, Ru e 53. 
e) alfa, Rh e 54. 
 
Questão 15 - (UFRRURAL) Um átomo M21684 emite uma partícula alfa, transformando-se 
num elemento R, que, por sua vez, emite duas partículas beta, transformado-se num 
elemento T, que emite uma partícula alfa, transformando-se no elemento D. Sendo assim, 
podemos afirmar que 
a) M e R são isóbaros. 
b) M e T são isótonos. 
c) R e D são isótopos. 
d) M e D são isótopos. 
e) R e T são isótonos. 
7 
 
Questão 16 – (UEL) A poluição ambiental, no interior de edificações, pode ser causada 
por vários fatores, entre eles, a presença de isótopos radiativos provenientes de solos ricos 
em urânio. Muitas rochas e solos contêm urânio(238U), e seu decaimento ao tório(234Th) 
gera o radônio(222Rn). O 222Rn desintegra-se num núcleo mais estável por uma seqüência 
de série de duas emissões alfa, duas beta e uma alfa. Consultando a tabela periódica para 
encontrar o elemento com seu respectivo número atômico, é correto afirmar que o núcleo 
formado será: 
a) 210Po. 
b) 210Bi. 
c) 210Pb. 
d) 207Pb. 
e) 206Pb. 
Questão 17 – (UFSCAR) Uma das aplicações nobres da energia nuclear é a síntese de 
radioisótopos que são aplicados na medicina, no diagnóstico e tratamento de doenças. O 
Brasil é um país que se destaca na pesquisa e fabricação de radioisótopos. O fósforo-32 é 
utilizado na medicina nuclear para tratamento de problemas vasculares. No decaimento 
deste radioisótopo, é formado enxofre-32, ocorrendo emissão de: 
a) partículas alfa. 
b) partículas beta. 
c) raios gama. 
d) nêutrons. 
e) raios X. 
Questão 18 – (UFTM) O 
212
83Bi sofre decaimento radioativo, resultando no 
212
84 Po ou 
208
81Tl . As 
radiações emitidas quando o bismuto – 212 decai para Po – 212 e Tl – 208 são, 
respectivamente, 
a) alfa e beta. 
b) alfa e gama. 
c) beta e alfa. 
d) beta e gama. 
e) gama e alfa. 
 
Questão 19 – (UNIFESP) O isótopo 131 do iodo (número atômico 53) é usado no 
diagnóstico de disfunções da tireóide, assim como no tratamento de tumores dessa 
glândula. Por emissão de radiações  e , esse isótopo se transforma em um outro 
elemento químico, E. Qual deve ser a notação desse elemento ? 
a) a) 
130
52 E 
b) b) 
131
52 E 
c) c) 
130
53 E 
d) d) 
130
54 E 
e) e) 
131
54 E 
8 
 
Questão 20 - (UEL - PARANÁ) Os elementos radiativos são muito usados em medicina, 
tanto para diagnósticos como para procedimentos terapêuticos. São também usados para 
determinar os mecanismos das reações químicas e determinar a idade de objetos antigos. 
As reações nucleares são aproveitadas em geradores de eletricidade e em armas de 
destruição maciça. Com relação à emissão de partículas e/ou radiações por átomos 
radiativos, é correto afirmar: 
a) Radiatividade é a emissão espontânea de partículas e/ou radiações de núcleos 
estáveis de átomos, originando outros núcleos que serão sempre instáveis. 
b) A partícula  é um núcleo do átomo de hélio, portanto é formada por 2 prótons, 
dois elétrons e dois nêutrons. 
c) A partícula  forma-se a partir da desintegração do nêutron, que dá como 
resultado um próton, um elétron (partícula ) e um neutrino, partícula sem carga 
elétrica e de massa desprezível. 
d) As emissões gama () são partículas que apresentam menor poder de 
penetração e maior poder ionizante sobre os gases. 
e) As emissões alfa () são as principais responsáveis pelos efeitos biológicos das 
radiações. Podem produzir mutações nas células do nosso organismo, com 
gravíssimas conseqüências genéticas. 
 
 
9 
 
5. Exercício de nível 2: 
 
Questão 01 – (PUC – RIO DE JANEIRO) Observando a Tabela Periódica, indique qual é o 
elemento de maior número atômico que NÃO possui isótopo radioativo natural. 
a) Ra 
b) Pb 
c) Bi 
d) Ha 
e) Po 
 
Questão 02 - (PUC - CAMPINAS) 
Em 09/02/96 foi detectado um átomo do elemento 
químico 112, num laboratório da Alemanha. Provisoriamente denominado de unúmbio, 
112Uub, e muito estável, teve tempo de duração medido em microssegundos. Numa cadeia 
de decaimento, por sucessivas emissões de partículas alfa, transformou-se num átomo de 
férmio, elemento químico de número atômico 100. Quantas partículas alfa foram emtidas 
na transformação 112Uub → 100Fm ? 
a) 7 
b) 6 
c) 5 
d) 4 
e) 3 
Questão 03 – (UFF) Quando o núcleo de Plutônio 239 é bombardeado com partícula alfa 
(), ocorre a emissão de um nêutron, conforme a reação: 
94Pu239 + 2He4 → ZXA + 0n1 energia 
A espécie química formada nessa reação nuclear pode ser representada por: 
a) 96X242 
b) 92X243 
c) 92X242 
d) 96X243 
e) 96X235 
 
Questão 04 - (UNIFICADO – RIO DE JANEIRO) 6C14 é um isótopo radiativo -emissor, 
presente na atmosfera e em todos os seres vivos. A equação que representa corretamente 
a emissão desse radionuclídeo é: 
a) 6C14 →-10 + 7N14 
b) 6C14+-10 →514 
c) 6C14→-1-1 + 7N15 
d) 7N14 → 6C14 + 1o 
e) 7N15 + -1-1 → 6C14 
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Questão 05 - (INTEGRADO – RIO DE JANEIRO) Um radioisótopo emite uma partícula  e 
posteriormente uma partícula , obtendo-se ao final o elemento 91Pa234. Determine o 
número de massa e o número atômico do radioisótopo original. 
Questão 06 - (UEPG) Uma série radioativaconsiste em um conjunto de radioisótopos que 
são formados a partir de um radioisótopo inicial, pela sucessiva emissão de partículas alfa 
e beta. Na série radioativa que se inicia com o 93Np237 e termina com o 83Bi209, o número de 
partículas alfa e beta emitidas é de, respectivamente: 
a) 3 e 5 
b) 7 e 4 
c) 6 e 3 
d) 5 e 2 
e) 8 e 6 
Questão 07 - (UNIP – SÃO PAULO) Em uma transformação artificial o elemento amerício 
é produzido conforme as equações de reação: 
I. 92U238 + 2He4→ 94Pu241 + X 
II. 94Pu241→ 95Am241 + Y 
As partículas X e Y são identificadas respectivamente como: 
a) nêutron e próton 
b) próton e alfa 
c) alfa e beta 
d) elétron e próton 
e) nêutron e elétron 
 
Questão 08 – (PUC – RIO DE JANEIRO) Elementos transurânicos podem ser sintetizados 
pelo bombardeamento de núcleos mais leves com partículas pesadas. Em 1958, Miller e 
outros produziram o isótopo No (Nobélio-253) a partir do 238U. A reação que ocorreu 
produziu, além do novo elemento (No), ainda seis nêutrons. Assinale com qual partícula o 
alvo (238U) foi bombardeado: 
a) 10B 
b) 21Na 
c) 12C 
d) 22Ne 
e) 16O 
 
 
11 
 
Questão 09 - (VUNESP – SÃO PAULO) O Tecnécio-99, um isótopo radioativo utilizado 
em Medicina, é produzido a partir do Molibidênio, segundo o processo esquematizado a 
seguir: 
42Mo99 → 43Tc99 + partícula X 
  
 t1/2 = 6,0h 
  
 produto Y + radiação  
Define-se t1/2 (tempo de meia-vida) como o tempo necessário para que ocorra 
desintegração de metade do total de átomos radioativos inicialmente presentes. É correto 
afirmar que: 
a) X é uma partícula alfa 
b) X é uma partícula beta 
c) ao final de 12 horas, toda a massa de 43Tc99 é transformada em produto Y 
d) ao final de 12 horas, restam 72% da quantidade inicial de 43Tc99 
e) o produto final Y é um isótopo do elemento de número atômico 44. 
 
Questão 10 - (UNESP) Detectores de incêndio são dispositivos que disparam um alarme 
no início de um incêndio. Um tipo de detector contém uma quantidade mínima do elemento 
radioativo amerício-241. A radiação emitida ioniza o ar dentro e ao redor do detector, 
tornando-o condutor de eletricidade. Quando a fumaça entra no detector, o fluxo de 
corrente elétrica é bloqueado, disparando o alarme. Este elemento se desintegra de acordo 
com a equação a seguir: ZNp Am 23793
241
95 +→ . Nessa equação, é correto afirmar que Z 
corresponde a: 
a) uma partícula alfa. 
b) uma partícula beta. 
c) radiação gama. 
d) raios X. 
e) dois prótons. 
Questão 11 – (UNIFESP) O flúor-18 é um radioisótopo produzido num acelerador 
cíclotron. Associado à deoxiglucose, esse radioisótopo revela, pela emissão de pósitrons, 
as áreas do organismo com metabolismo intenso de glicose, como o cérebro, o coração e 
os tumores ainda em estágio muito inicial. Quando um átomo de flúor-18 emite um 
pósitron, o átomo resultante será um isótopo do elemento químico 
a) cloro. 
b) flúor. 
c) neônio. 
d) oxigênio. 
e) nitrogênio. 
12 
 
Questão 12 - (UNIMONTES) O núcleo de tório, Th23290 , ao sofrer desintegração radiativa, 
emite as seguintes partículas sucessivamente: α, β, β, α, α, α, β, α, α, β. Sabendo-se que 
uma partícula alfa e uma partícula beta são representadas por 42 e −
0
1 , após a 
desintegração, o nuclídeo estável formado é: 
a) Pb
212
82 
b) Hg
204
80 
c) Pb
208
82 
d) Hg
206
80 
Questão 13 – (FUNDAÇÃO GETÚLIO VARGAS) A pesquisa e a produção de 
radioisótopos para fins pacíficos pode gerar melhora na qualidade de vida da população, 
constituindo-se também em atividade econômica rentável. No Brasil, a produção de 
radioisótopos constitui monopólio da União, conforme estabelecido na Constituição de 
1988, e órgãos estatais produzem radioisótopos empregados tanto em diagnóstico como 
no tratamento de doenças, tornando o custo destas terapias acessíveis e disponíveis à 
população pelo serviço público de saúde. Considere a seguinte seqüência de processos 
nucleares que ocorrem no decaimento do radioisótopo natural E1. 
+→
+→
+→
−
−
0
1
0
1
4
2
238
92
4E3E
3E2E
2EEl
 
Em relação às espécies E1, E2, E3 e E4, é correto afirmar que 
a) E1, E3 e E4 são isótonos e E2, E3 e E4 são isóbaros. 
b) E2 e E4 são isótopos e E1, E3 são isótonos. 
c) E1 e E4 são isóbaros e E2, E3 e E4 são isótopos. 
d) E1 e E3 são isótopos e E2, E3 e E4 são isótonos. 
e) E1 e E4 são isótopos e E2, E3 e E4 são isóbaros. 
 
Questão 14 – (UEG) No Brasil, um país com recursos hídricos invejáveis, a produção de 
energia elétrica provém em sua grande maioria de usinas hidroelétricas. Entretanto, em 
países europeus, como a Alemanha e a França, a produção de eletricidade provém dos 
reatores de usinas nucleares. Em um processo radioativo, um radioisótopo A, de número 
atômico 92 e número de massa 238, foi convertido no elemento químico B de número 
atômico 88 e número de massa 226. Considerando essas informações, é CORRETO 
afirmar que, nesse processo radioativo, o número de partículas alfa e partículas beta 
emitidas são respectivamente: 
a) 2 e 0 
b) 2 e 2 
c) 2 e 3 
d) 3 e 2 
 
 
13 
 
Questão 15 – (UEM) Assinale o que for correto. 
a) O valor da constante universal dos gases ideais (R) é 0,082 mmHg L mol–1 K–1. 
b) Denominando k de constante de proporcionalidade, P de pressão e V de 
volume, pode-se afirmar que a expressão PV=k refere-se a uma lei para os 
gases que é atribuída a Charles. 
c) Em uma reação química, há destruição de núcleos atômicos e formação de 
novos núcleos atômicos. 
d) A partícula β (beta) é formada pela desintegração de um nêutron. 
e) Ao passar entre duas placas eletricamente carregadas, uma positivamente e 
outra negativamente, as partículas alfa desviam-se para a placa positiva. 
Questão 16 - (UNIFAPE) A desintegração radioativa natural do 227Ac89 leva à emissão de 
uma partícula beta e um átomo de: 
a) 228Th89. 
b) 227Th88. 
c) 224Ra88. 
d) 226Ra88. 
e) 227Th90. 
Questão 17 - (PUC) Marie Sklodowka Curie, por seus trabalhos com a radioatividade e 
pelas descobertas de novos elementos químicos como o polônio e o rádio, foi a primeira 
mulher a ganhar dois prêmios Nobel: um de física, em 1903, e um de química, em 1911. 
Suas descobertas possibilitaram a utilização de radioisótopos na medicina nuclear. O 
elemento sódio não possui um isótopo radioativo na natureza, porém o sódio-24 pode ser 
produzido por bombardeamento em um reator nuclear. As equações nucleares são as 
seguintes: 
H Na X Mg 11
24
11
24
12 +→+ 
+→ Mg Na 2412
24
11 
O sódio-24 é utilizado para monitorar a circulação sanguínea, com o objetivo de detectar 
obstruções no sistema circulatório. “X” e “Y” são, respectivamente: 
a) Raios X e partícula beta. 
b) Raios X e partícula alfa. 
c) Partícula alfa e raios gama. 
d) Nêutron e raios gama. 
e) Nêutron e partícula beta. 
 
14 
 
Questão 18 - (UEPB) “A alquimia propunha-se a acelerar o crescimento dos metais… 
Todos os minerais, deixados em repouso em suas matrizes tectônicas, teriam acabado 
tornando-se ouro, mas após centenas ou milhares de séculos. Da mesma forma como o 
metalurgista transforma os embriões (minerais) em metais, acelerando o crescimento 
iniciado pela Mãe-Terra, o alquimista sonha aumentar esta aceleração, coroando-a com a 
transmutação final de todos os metais comuns no metal nobre, que é o ouro”. 
(ELIADE, M. Herrero y Alquimistas apud Goldfarb, A.M. Da alquimia à química. São Paulo: 
Editora da Universidade de São Paulo, 1987, p.50.) 
Qual dos processos abaixo sustenta a idéia de que um elemento químico pode se 
transmutar (transformar) em outro? 
a) Transmutabilidade 
b) Oxirredução 
c) Azeotropismo 
d) Radioatividade 
e) Sublimação 
 
Questão 19 – (UNIRIO – RIO DE JANEIRO) Trabalhando com raios catódicos, no final do 
século XIX, o físico alemão Wilheim Konrad Roentgen observou queestes raios, ao se 
chocarem com superfícies de vidro ou metálicas, produziam uma nova radiação que 
posteriormente foram denominadas de raios X, universalmente utilizados no diagnóstico de 
fraturas ósseas e outras ocorrências médicas. Em relação aos raios X, é correto afirmar 
que: 
a) não possuem massa e carga elétrica. 
b) possuem massa igual a 4 u. 
c) possuem carga elétrica e não possuem massa. 
d) possuem massa e carga elétrica. 
e) não possuem carga elétrica e possuem massa. 
 
15 
 
Questão 20 – (UEPB) O Museu do Homem Americano, situado no município de São 
Raimundo Nonato, Estado do Piauí, é um dos mais importantes sítios arqueológicos da 
América, possuindo inclusive o mais velho fóssil americano, com cerca de 15 mil anos. O 
cálculo da idade de alguns pedaços de crânio e de três dentes encontrados no Piauí foi 
feito em 2000. Eles são 3,5 mil anos mais velhos do que Luzia - nome pelo qual ficou 
conhecido um crânio de mulher encontrado em Lagoa Santa (MG) - até então considerado 
o fóssil mais antigo. Para se determinar a idade de um fóssil, como de um animal, de um 
pedaço de madeira ou de um homem, pode-se usar a técnica de datação pelo Carbono-14. 
Essa técnica se baseia no decaimento radioativo espontâneo de Carbono-14 para 
Nitrogênio-14. Sabendo que o tempo de meia vida, tempo para que metade da quantidade 
presente de uma dada espécie sofra decaimento, da reação do Carbono-14 para 
Nitrogênio-14 é de 5.730 anos, qual é a equação química que corresponde a essa reação 
nuclear? E qual seria a percentagem de Carbono-14 presente em um fóssil de 11.460 anos 
em comparação com um ser vivente? 
a) a) +→ −10
6
14
7
14 N C e 50% de Carbono-14. 
b) b) +→ −
0
1
14
7
14
6 N C e 75% de Carbono-14. 
c) c) +→ −
0
1
14
7
14
6 N C e 25% de Carbono-14. 
d) d) H N C 10
7
14
6
14 +→ e 75% de Carbono-14. 
e) e) +→ −
0
1
14
7
14
6 N C e 25% de Carbono-14. 
 
 
 
16 
 
6. Exercício de nível 3: 
 
Questão 01 - (UERJ) O tipo mais comum de detector de fumaça funciona a partir de uma 
câmara de ionização de gases atmosféricos. As moléculas desses gases são ionizadas 
pelo emissor alfa 241Am. Quando partículas de fumaça penetram na câmara, ocorre a 
neutralização das moléculas, interrompendo a passagem de corrente elétrica e disparando 
um alarme sonoro. 
a) A produção do 241Am em reatores nucleares requer seis transformações radioativas 
– três capturas de nêutron e três emissões beta − de um determinado nuclídeo. 
Represente esse nuclídeo com símbolo, número de massa e número atômico. 
b) Calcule a massa, em gramas, de uma amostra de 241Am que possua 1,2x1024 
átomos. 
 
Questão 02 - (UERJ) A sequência simplificada abaixo mostra as etapas do decaimento 
radioativo do isótopo urânio-238: 
I II III IV238 234 234 210 206
90 91 84 8292
U Th Pa Po Pb⎯⎯→ ⎯⎯→ ⎯⎯→ ⎯⎯→ 
Determine o número de partículas α e β emitidas na etapa III e identifique, por seus 
símbolos, os átomos isóbaros presentes na sequência. 
Questão 03 – (UFRRJ) Um elemento radioativo M emite, sucessivamente, sete partículas 
alfa (α) e 4 partículas beta (β), transformando-se no elemento 83Bi209. Pergunta-se: 
a) Quais são os números atômicos e de massa do elemento M? 
b) Qual o nome desse elemento? 
 
Questão 04 – (UFRJ) A produção de energia nas usinas de Angra 1 e Angra 2 é baseada 
na fissão nuclear de átomos de urânio radioativo 238U. O urânio é obtido a partir de jazidas 
minerais, na região de Caetité, localizada na Bahia, onde é beneficiado até a obtenção de 
um concentrado bruto de U3O8, também chamado de "yellowcake". O concentrado bruto de 
urânio é processado através de uma série de etapas até chegar ao hexafluoreto de urânio, 
composto que será submetido ao processo final de enriquecimento no isótopo radioativo 
238U, conforme o esquema a seguir. 
 
O rejeito produzido na etapa de refino contém 206Pb oriundo do decaimento radioativo do 
238U. Calcule o número de partículas α e β emitidas pelo 238U para produzir o 206Pb. 
17 
 
Questão 05 - (UFRJ) Em sua 42ª Assembleia Geral, realizada em 2003, a União 
Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC) oficializou o nome Darmstádio, com 
símbolo Ds, para o elemento químico resultante da fusão nuclear de isótopos de níquel de 
número de massa 62 com isótopos de chumbo de número de massa 208, havendo a 
liberação de 1 nêutron, conforme a reação nuclear a seguir. 
28Ni62 + 82Pb208 → 110DsA + 0n1 
a) Determine a posição que o Darmstádio ocupará na Tabela Periódica e calcule seu 
número de massa (A). 
b) Os átomos de Darmstádio são extremamente instáveis e decaem até o Nobélio 
através da emissão de partículas α. Determine o número de partículas α emitidas e os 
elementos gerados durante o processo de decaimento radioativo do Darmstádio até o 
Nobélio. (Dados extraídos da tabela periódica, números atômicos (Z): Nobélio (No) = 102; 
Laurêncio (Lr) = 103; Rutherfórdio (Rf) = 104; Dúbnio (Db) = 105; Seabórgio (Sg) = 106; 
Bóhrio (Bh) = 107; Hássio (Hs) = 108 e Metinério (Mt) = 109). 
 
Questão 06 - (UERJ) O chumbo participa da composição de diversas ligas metálicas. No 
bronze arquitetônico, por exemplo, o teor de chumbo corresponde a 4,14 % em massa da 
liga. Seu isótopo radioativo 210Pb decai pela emissão sucessiva de partículas alfa e beta, 
transformando-se no isótopo estável 206Pb. Calcule o número de átomos de chumbo 
presentes em 100 g da liga metálica citada. Em seguida, determine o número de partículas 
alfa e beta emitidas pelo isótopo radioativo 210Pb em seu decaimento. 
Questão 07 - (UNESP) O primeiro isótopo radioativo artificialmente produzido foi o 15P30, 
através do bombardeio de lâminas de alumínio por partículas alfa, segundo a reação (I): 
(I) 13Aℓ27 + partícula alfa → 15P30 + partícula x 
O isótopo formado, 15P30, por sua vez emite um pósitron, segundo a reação (II): 
(II) 15P30 → nYb + +1e0 
Balancear as equações (I) e (II), identificando a partícula x, e fornecendo o número atômico 
e de massa do elemento Y formado. 
 
Questão 08 - (UFRJ) Radioisótopos são utilizados como elementos traçadores em 
pesquisa científica. Uma utilização de grande importância é a do traçador 32P, um emissor 
beta, que em agricultura já proporcionou melhoramentos na produção do milho e seu 
conseqüente barateamento, através da diminuição de seu tempo de maturação e maior 
produção por área. 
a) Escreva a equação de decaimento do 32P quando ele emite uma partícula beta. 
b) Qual a partícula emitida na produção de 32P, a partir do bombardeamento do 
nuclídeo 35Cl por um nêutron? Justifique sua resposta. 
 
18 
 
Questão 09 – (UEG) Radioatividade é o fenômeno pelo qual um núcleo instável emite 
espontaneamente determinadas partículas e ondas, transformando-se em outro núcleo 
mais estável. As partículas e ondas emitidas pelo núcleo recebem genericamente o nome 
de radiações. O fenômeno da radioatividade é exclusivamente nuclear, isto é, ele se deve 
unicamente ao núcleo do átomo. Um átomo Y, de número atômico 88 e número de massa 
226, emite duas partículas alfa, transformando-se num átomo X, o qual emite uma partícula 
beta, produzindo um átomo W. Considerando essas informações, faça o que se pede: 
a) Determine Z e A do átomo X. 
b) Determine Z e A do átomo W. 
 Questão 10 – (UNIFICADO – RIO DE JANEIRO) A desintegração de um elemento 
radioativo ocorre segundo a sequência X → Y → V → W, pela emissão de partículas 
BETA, BETA e ALFA, respectivamente. Podemos, então, afirmar que são isótopos. 
a) V e W 
b) Y e W 
c) Y e V 
d) X e W 
e) X e Y 
 
 
 
 
 
 
19 
 
7. Gabarito 
Exercício de nível 1 - GABARITO: 
Questão 01 – Alternativa A. 
Questão 02 – Alternativa D. 
Questão 03 - Alternativa B. 
Questão 04 – Alternativa B. 
Questão 05 – Alternativa B. 
Questão 06 – Alternativa D. 
Questão 07 – Alternativa C. 
Questão 08 – Alternativa C. 
Questão 09 – Alternativa A. 
Questão 10 – Alternativa D. 
Questão 11 – Alternativa D. 
Questão12 – Alternativa D. 
Questão 13 – Alternativa E. 
Questão 14 – Alternativa A. 
Questão 15 – Alternativa C. 
Questão 16 – Alternativa C. 
Questão 17 – Alternativa B. 
Questão 18 – Alternativa C. 
Questão 19 – Alternativa E. 
Questão 20 – Alternativa C. 
 
20 
 
Exercício de nível 2 - GABARITO: 
Questão 01 – Alternativa C. 
Questão 02 – Alternativa B. 
Questão 03 – Alternativa A. 
Questão 04 – Alternativa A. 
Questão 05 – Resposta: 238 e 92. 
Questão 06 – Alternativa B. 
Questão 07 - Alternativa E. 
Questão 08 – Alternativa B. 
Questão 09 - Alternativa B. 
Questão 10 – Alternativa A. 
Questão 11 – Alternativa D. 
Questão 12 – Alternativa C. 
Questão 13 – Alternativa E. 
Questão 14 – Alternativa D. 
Questão 15 – Alternativa D. 
Questão 16 – Alternativa E. 
Questão 17 – Alternativa E. 
Questão 18 – Alternativa D. 
Questão 19 – Alternativa A. 
Questão 20 – Alternativa E. 
 
21 
 
Exercício de nível 3 - GABARITO: 
Questão 01 – 
a) A reação ficará da seguinte forma: 95241Am → 3 1n0 + 3 0β-1 + 95X238, sendo X o 
Urânio (U). 
b) Sendo a massa atômica do elemento Amerício (Am) igual a 243 u, temos: 
1 mol de Am ----------- 243 g ---------- 6 x 1023 átomos 
 mAm -------------- 1,2 x 1024 átomos 
mAm = 486 g. 
Questão 02 – 
- Determinação do número de partículas α e β na etapa III: 
91Pa234 → 6 2α4 + 5 -1β0 + 84Po210 
Serão necessários 6 partículas alfa e 5 partículas beta. 
- Átomos isóbaros: Th e Pa. 
Questão 03 – 
a) 
 
- Determinação do número de massa e do número atômico do radioisótopo original (X): 
ZMA → 7 2α4 + 4 -1β0 + 83Bi209 
 
✓ Cálculo do número de massa (A) do átomo M: 
 
A = (7 x 4) + (4 x 0) + 209 
A = 237. 
 
✓ Cálculo do número atômico (Z): 
 
Z = (7 x 2) + [4 x (-1)] + 83 
Z = 93. 
 
b) O elemento químico M em questão trata-se do Netúnio (Np). 
 
Questão 04 – 
- Determinação do número de partículas α e β para o decaimento do átomo de Urânio: 
92U238 → a (2α4) + b (-1β0) + 206Pb82 
✓ Cálculo do número de partículas alfa (a): 
238 = (4 x a) + (b x 0) + 206 
238 – 206 = 4.a 
32 = 4.a 
a = 8. 
✓ Cálculo do número de partículas beta (Y): 
22 
 
92 = 2.a + [b x (-1)] + 82 
92 – 82 = 2a - b 
10 = (2 x 8) - b 
- 6 = - b 
b = 6. 
Serão necessários 8 partículas alfa e 6 partículas beta. 
Questão 05 – 
a) 
 
✓ Primeira maneira (direta) de resolução: Observando diretamente a tabela periódica, 
o Darmstádio (Ds) estaria no grupo 10 (8B) e no sétimo período. 
 
✓ Segunda maneira de resolução: Realizando a distribuição eletrônica por subníveis, 
ficaria da seguinte forma: 1s² 2s² 2p6 3s² 3p§ 4s² 3d10 4p6 5s² 4d10 5p6 6s² 4f14 5d10 
6p6 7s² 5f14 6d8. 
 
Observando e analisando a distribuição eletrônica, o seu término é em d8, então o 
elemento químico Darmstádio (Ds) pertence ao grupo 10 (8B) da tabela periódica. 
 
 - Cálculo da massa do elemento químico Darmstádio (Ds): 28Ni 62 + 82Pb208 → 110DsA + 0n1 
62 + 208 = A + 1 
270 = A + 1 
270 - 1 = A 
A = 269 
 
b) 
- Primeiro decaimento: 269Ds110 → 4α2 + 265Hs108 
- Segundo decaimento: 265Xi108 → 4α2 + 261Sg106 
- Terceiro decaimento: 261Sg106 → 4α2 + 257Rf104 
- Quarto decaimento: 257Rf104 → 4α2 + 253No102 
 
Questão 06 – 
- Base de cálculo: 100 g de liga metálica. 
- Cálculo do número de átomos de chumbo presentes em 100 g da liga metálica: 
Massa de chumbo na liga: (4,14 / 100) x 100g = 4,14 g de Chumbo. 
1 mol de Pb ---------- 207,2 g ---------- 6,02 x 1023 átomos de Pb 
 4,14 g ---------- N 
N = 1,20 x 1022 átomos de chumbo. 
- Cálculo do número de partículas alfa e beta: 210Pb82 → W. 4α2 + Z. -1β0 + 206Pb82 
Partículas alfa: 
23 
 
210 = (4 x w) + (Z x 0) + 206 
210 – 206 = 4.W 
4 = 4.W 
W = 1. 
- Partículas beta: 
82 = 2.W + Z.(-1) + 82 
82 – 82 = 2.W - Z 
0 = 2.W - Z 
0 = (2 x 1) – Z 
Z = 2. 
Serão necessárias uma partícula alfa e duas partículas beta. 210Pb82 → 4α2 + 2 0β-1 + 
206Pb82 
Questão 07 – 
I) 13Aℓ27 + 2á4 → 15P30 + 0n1 (partícula x = nêutron) 
 
II) 15P30 → 14Y30 + +1e0 (elemento Y → Z=4 e A=30) 
 
Questão 08 – a) 15P32 → -1o + 16S32; b) Partícula . 
Questão 09 – a) Z = 86; A = 222; b) Z = 87; A = 222. 
Questão 10 – Alternativa D. 
 
24 
 
GUIA DO PROFESSOR: 
1. Assunto 
Radioatividade I – Emissões Radioativas 
 
2. Objetivo 
Neste capítulo o aluno será apresentado ao estudo da radioatividade, 
apresentando suas principais propriedades e reações de decaimento, 
apresentando as partículas alfa, beta e gama. 
 
3. Conteúdo do Módulo 
1. Introdução 
2. Reações nucleares e reações químicas 
3. Radioatividade 
3.1 Radiação alfa 
3.2 Radiação beta 
3.3 Radiação gama 
4. Exercício de nível 1 
5. Exercício de nível 2 
6. Exercício de nível 3 
7. Gabarito 
4. Abordagem 
Estudo radioativo, apresentando reações nucleares com decaimentos, 
com emissões radioativas, apresentando partículas alfa, beta e gama. 
5. Prioridades 
Apresentar as principais reações nucleares. 
6. Sugestões: Aplicação de mais exercícios.