radiotividade

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RADIOATIVIDADE
BREVE HISTÓRICO
No final do século XIX, Becquerel observou que um determinado tipo 
de minério emitia raios com propriedades especiais como a promoção 
de reações químicas, luminescência e capacidade de eletrizar atmosferas 
gasosas. Marie Curie associou esses fenômenos a determinados 
elementos como o Urânio, como também acabou descobrindo dois 
novos elementos, o Rádio e o Polônio. Ernest Rutherford identificou e 
explicou a natureza dessas emissões denominadas de radiações.
 
NATUREZA E CARACTERÍSTICAS DAS 
EMISSÕES RADIOATIVAS
ALFA BETA GAMA
Carga Positiva Negativa Sem carga
Velocidade 
de 
Propagação 
5% da velocidade 
da luz 
(3,0 x 108 m.s–1).
95% da 
velocidade da 
luz (3,0 x 108 
m.s–1).
Igual a 
velocidade 
da luz
Poder de 
Penetração
Observação
Representação das partículas fundamentais do átomo e das 
emissões radioativas:
PRÓTON NÊUTRON ELÉTRON ALFA BETA GAMA
p
1
1
n
0
1
e
0
-1
�
2
4 �
-1
0 �0
0
TRANSMUTAÇÕES RADIOATIVAS
TRANSMUTAÇÕES NATURAIS OU 
DECAIMENTOS RADIOATIVOS
As emissões Alfa e Beta quando emitidas são capazes de alterar o 
número atômico do núcleo emissor, isso acarreta na alteração química 
na amostra, já que o novo núcleo obtido passa a pertencer a outro 
elemento químico. Qualquer emissão que apresenta essa propriedade 
é denominada de emissão transmutável.
A emissão gama não apresenta essa propriedade.
• Emissão Alfa (Lei de Soddy)
“Quando um radioisótopo emite uma partícula alfa () o seu 
número atômico se reduz de duas unidades e seu número de 
massa se reduz de quatro unidades.”
Exemplo:
a
2
4
U Th
92 90
231235
+
• Emissão Beta (Lei de Soddy – Fajans – Russel)
“Quando um radioisótopo emite uma partícula beta () o 
seu número atômico aumenta de uma unidade e seu número 
de massa permanece constante.”
Exemplo:
b
-1
0
+Cs
55
137
Ba
56
137
Exercício Resolvido
01. Determine o número de partículas alfa (a) e beta (b) 
emitidas na transformação do urânio –235 em chumbo –207.
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Resolução:
Podemos escrever a seguinte equação genérica:
92U
235  (x) 2
4 + (y) –1
0 + 82Pb
207
A quantidade de partículas iniciais deve ser igual a quantidade de 
partículas iniciais, desse forma podemos igualar, respectivamente, 
os números de massas e os números atômicos.
Números de Massas:
235 = (x)(4) + (y)(0) + 207 4x = 235 – 207 4x + 28  x = 7 
 7.
Números Atômicos:
92 = (2)(x) +(–1)(y) + 8292 =(2)(7) – y + 82 y = 82 + 14 -92 
= 4 4
Exercício Resolvido
02. Um radioisótopo X ao emitir 3 partículas alfa e 5 partículas 
beta se transformou no isótopo do elemento Rádio de número 
de massa 226.
a) Identifique o elemento X consultando a Classificação 
Periódica dos elementos.
b) Determine o número de nêutrons do elemento X
Resolução: 
a) Chamamos de “a” e “b” o número atômico e o número de 
massa de X, respectivamente. 
Escrevemos então, a equação:
aX
b  (3) 2
4 + (5) -1
0 + 88Ra
226
A quantidade de partículas iniciais deve ser igual a quantidade 
de partículas iniciais, dessa forma podemos igualar, 
respectivamente, os números de massas e os números 
atômicos.
Números de Massas:
b = (3)(4) + (y)(0) + 226 b = 12 + 226 = 238
Números Atômicos:
a = (3)(2) +(–1)(5) + 88a =6 – 5 + 88 = 89 Actínio (Ac)
b) A = Z + n238 = 89 + n  n = 149 nêutrons.
TRANSMUTAÇÕES ARTIFICIAIS
• Transmutação de Rutherford:
�
2
4
+N
7
14
O
8
17
p+
1
1
+ energia
 
Observação
Mesmo conservando o número de total de partículas, essas reações 
não estão de acordo com a Lei de Lavoisier. A explicação para esse 
fenômeno se dá pelo fato de que reações em que as partículas se 
deslocam em velocidades próximas a da luz apresentam transformação 
de um pequeno fragmento de sua massa em uma grande quantidade 
de energia liberada principalmente na forma de calor. 
O cálculo da quantidade de energia obtida numa transformação 
dessa natureza, pode ser dada pela Equação de Einstein:
E = ∆mc2
Onde:
∆m → A variação de massa.
c → velocidade da luz no vácuo. (3 x 108 ms-1)
• Fissão Nuclear:
2
0
U
92
235
Ba
56
+
1 + energian Kr
36
94
+
140
+ n
1
0
• Reator Nuclear
• Fusão Nuclear
H H He n+ +
1 1
2 3 4
2 0
1
+ calor
Exercício Resolvido
03. Consultando a Classificação Periódica dos elementos, 
identifique os nuclídeos x ,y z e k que completam as respectivas 
equações nucleares :
a)
b)
c)
d)
e)
Be
4
11
+ � C
14
6
+ x
Po n+ y + p2 4
84
210
Na
11
23
+
11
4
Be z + n3
cobalto-60 níquel-60 w+
k + p2 Au
79
196
+ 2�
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Resolução:
Para todos os casos, devemos usar a conservação do número total 
de partículas. Chamamos de “a” e “b” o número atômico e o 
número de massa de cada partícula desconhecida, respectivamente, 
podemos efetuar os cálculos da seguinte forma:
a) Números de Massas:
11 + 4 = 14 + b  b = 15 – 14 = 1
Números Atômicos:
4 +2 = 6 + aa =6 – 6 =0 0x
10n
1 (nêutron)
b) Números de Massas:
210 +(2)(1) = b + (4)(1)  b = 210 + 2 – 4 = 206
Números Atômicos:
82 + (2)(1) = a + (4)(1)a =82 + 2 – 4 =8080Hg
206(mercúrio)
c) Números de Massas:
23 + 11 = b + (3)(0)  b =23 + 11 = 44
Números Atômicos:
11 +4 = a + (3)(1)a = 11 + 4 – 3 =12 12Mg
44(magnésio)
 27Co
60 28Ni
60 + aw
b
d) Números de Massas:
60 = 60 + b  b = 0
Números Atômicos:
27 = 28+ aa =-1  –1∆
0 (beta) ou –1e
0 (elétron)
e) Números de Massas:
b + (2)(1) = 196 + (2)(4)  b = 196 + 8 – 2 = 202
Números Atômicos:
a +(2)(2) = 79 + (2)(2)a = 79 + 4 – 4 =79 79Au
202(ouro)
Exercício Resolvido
04. O calor de combustão do carvão mineral é aproximadamente 
igual a 0,4 kJ.mol-1. Na reação de fissão nuclear do urânio, 
verificamos um perda de massa de 4 microgramas de material 
inicial por mol do mesmo.
Qual a perda (consumo) da massa de urânio, em gramas, 
empregada numa fissão nuclear capaz de gerar a mesma energia 
da queima de 12 toneladas de carvão?
Dada a massa molar em g/mol: C = 12 , U =235
Resolução:
Energia produzida por 12 t de carvão:
E = (0,4 kJ.mol-1)(12 x 106g)/(12 g.mol-1) = 4 x 105 kJ = 4.108 J.
Energia produzida na fissão de um mol de urânio
E = (4 x 10-9Kg.mol-1)(3 x108 m.s-1)2 = 36 x 107 J . mol-1.
1 mol de U  4 x 10-6g 36 x 107 J
x 4.108J
x = (4 x 10-6)( 4.108J)/( 36 x 107) = 4,4 x 10-6g
CINÉTICA DE TRANSMUTAÇÃO 
RADIOATIVA
Se considerarmos uma amostra de um elemento radioativo, 
percebemos que sua quantidade tende a diminuir com o passar 
do tempo. 
A cinética radioativa estuda o comportamento de uma amostra 
radioativa, observando sua vida média e período de semidesintegração 
ou meia-vida. Devemos salientar que as desintegrações radioativas 
obedecem a uma reação de primeira ordem.
VELOCIDADE MÉDIA DE DESINTEGRAÇÃO (VM)
Vm = 
�N
�t
-
variação do número 
de átomos
variação 
de tempo
CONSTANTE RADIOATIVA (K)
Indica o número de átomos que se desintegra numa unidade 
de tempo.
O decaimento radioativo tem natureza exponencial é dado pela 
equação:
N(t) = N0.e
–Kt
N(t)  Quantidade de átomos num intervalo t.
N0  Quantidade de átomos inicial  para t = 0
VIDA MÉDIA (VM)
– É a media aritmética ponderada dos tempos de desintegração 
dos átomos numa amostra radioativa.
1
VM
K
=
MEIA-VIDA OU PERÍODO DE 
SEMIDESINTEGRAÇÃO (T)
É o período de tempo necessário para que a metade dos átomos 
presentes numa amostra radioativa se desintegre. O tempo de meia-
vida é uma característica de cada isótopo radioativo e não depende 
da quantidade inicial do isótopo nem de fatores como pressão e 
temperatura.
O número de mols de átomos não desintegrados pode ser 
calculado pela seguinte relação:
N0
2 4 8 16
N0 N0 N0 N0
x
N0
2
x número de meias vidas
T T T T Tx
t t = x . Ttempo total de desintegração
N =
Obs .; T  0,7VM 
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COMO SE FORMA O CARBONO – 14? COMO É 
FEITA A DATAÇÃO DE FÓSSEIS?
O método de datação por C - 14 foi proposto por Willard F. Libby 
em 1949, o ganhador do prêmio Nobel de Química em 1960, descreve 
oprocesso da seguinte maneira.
Os raios cósmicos que vêm do espaço sideral atravessam a 
atmosfera terrestre e arrancam nêutrons dos átomos do ar. Os 
nêutrons têm uma meia-vida curta (certa de 13 min); a 17 km de 
altitude a concentração de nêutrons é máxima; na superfície da Terra. 
Com o oxigênio do ar os nêutrons não reagem; com o nitrogênio, 
porém há reação:
Forma-se assim o carbono-14, radioativo, de meia-vida muito 
longa (5.730 anos). Na atmosfera o carbono-14 se “queima”, 
transformando-se em CO2, que é absorvido pelos vegetais (no 
processo de fotossíntese) e daí passa para os animais.
Partindo do pressuposto que a quantidade de carbono-14 
manteve-se constante nos últimos 20.000 anos, o teor de carbono-14 
também é constante nos vegetais e animais, enquanto vivos (cerca de 
15 desintegrações por minuto e por grama de carbono total).
No entanto, quando o vegetal ou animal morre, cessa a absorção 
de CO2 com carbono radioativo, e começa o decaimento do 
carbono-14, de acordo com as equações:
formação do carbono- 14:
desintegração do carbono - 14:
N n C p
�
7 6
14 14
1
11
0
++
14
6
C +
014
7
N
-1
(T = 5730 anos)
Assim, após 5.730 anos, o teor de C-14 na amostra diminuirá a 
metade.
O gráfico nos leva a concluir que a concentração do isótopo C-14 
é de 10 partes por bilhão (ppb) num ser vivo.
Exercício Resolvido
05. A meia-vida do radioisótopo Tálio – 208 é igual 3,5 minutos. 
Após um determinado tempo 200 g de uma amostra desse 
radioisótopo foi se desintegrando até 12,5 g do mesmo.
Determine o valor da constante radioativa desse radioisótopo.
Quanto tempo foi necessário para a ocorrência dessa 
desintegração?
Gabarito: B
T0,7 VM T  0,7(1/K) 3,5 min 0,7(1/K)K = 0,125 min–1.
12,5 = 200/2x 2x = 16  x = 4 t = xt t = (4)(3,5) = 14 min.
Exercício Resolvido
06. O gráfico abaixo, apresenta a curva de decaimento radioativo 
do iodo – 132:
 
a) Determine o valor da meia vida desse elemento.
b) Após 56 dias, uma quantidade de amostra de massa X, 
apresentou uma massa igual 2 g. Determine o valor da massa X.
Resolução:
c) Observando o gráfico, concluímos que a meia-vida(T) é igual 
a 8 dias.
d) t = xt  56 = x (8)  x = 7 2 = N0/2
7 N0 = (2)(2
7) = 256 g
EXERCÍCIOS DE
FIXAÇÃO
01. (PUCCAMP 2018) A fusão nuclear é um processo em que dois 
núcleos se combinam para formar um único núcleo, mais pesado. Um 
exemplo importante de reações de fusão é o processo de produção de 
energia no sol, e das bombas termonucleares (bomba de hidrogênio). 
Podemos dizer que a fusão nuclear é a base de nossas vidas, uma vez 
que a energia solar, produzida por esse processo, é indispensável para 
a manutenção da vida na Terra.
Reação de fusão nuclear: 2H + 3H → 4He + n
(Adaptado de: http://portal.if.usp.br)
Representam isótopos, na reação de fusão nuclear apresentada, APENAS:
a) 2H e 4He
b) 3H e 4He
c) 2H e n
d) 2H e 3H
e) 4He e n
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02. (UEG 2018) No dia 13 setembro de 2017, fez 30 anos do acidente 
radiológico Césio-137, em Goiânia – GO. Sabe-se que a meia-vida 
desse isótopo radioativo é de aproximadamente 30 anos. Então, em 
2077, a massa que restará, em relação à massa inicial da época do 
acidente, será:
a) 1/2
b) 1/4
c) 1/8
d) 1/16
e) 1/24
03. (ESPCEX (AMAN) 2018) "À medida que ocorre a emissão 
de partículas do núcleo de um elemento radioativo, ele está se 
desintegrando. A velocidade de desintegrações por unidade de 
tempo é denominada velocidade de desintegração radioativa, que é 
proporcional ao número de núcleos radioativos. O tempo decorrido 
para que o número de núcleos radioativos se reduza à metade é 
denominado meia-vida."
USBERCO, João e SALVADOR, Edgard. Química. 12ª ed. Reform - 
São Paulo: Editora Saraiva, 2009. (Volume 2: Físico-Química).
Utilizado em exames de tomografia, o radioisótopo flúor-18 (18F) possui 
meia-vida de uma hora e trinta minutos (1h 30min). Considerando-se 
uma massa inicial de 20g desse radioisótopo, o tempo decorrido para 
que essa massa de radioisótopo flúor-18 fique reduzida a 1,25 g é de:
Dados: log 16 = 1,20; log 2 = 0,30
a) 21 horas.
b) 16 horas.
c) 9 horas.
d) 6 horas.
e) 1 hora.
04. (ENEM PPL 2018) O elemento radioativo tório (Th) pode substituir 
os combustíveis fósseis e baterias. Pequenas quantidades desse 
elemento seriam suficientes para gerar grande quantidade de energia. 
A partícula liberada em seu decaimento poderia ser bloqueada 
utilizando-se uma caixa de aço inoxidável. A equação nuclear para o 
decaimento do 23090 Th é:
230 226
90 88Th Ra partícula energia→ + +
Considerando a equação de decaimento nuclear, a partícula que fica 
bloqueada na caixa de aço inoxidável é o(a)
a) alfa.
b) beta.
c) próton.
d) nêutron.
e) pósitron.
05. (FMP 2018) O berquélio é um elemento químico cujo isótopo do 
127Bk de maior longa vida tem meia-vida de 1.379 anos. O decaimento 
radioativo desse isótopo envolve emissões de partículas a e b 
sucessivamente até chegar ao chumbo, isótopo estável 207Pb.
O número de partículas emitidas e o tempo decorrido para que certa 
quantidade inicial se reduza de 3/4 são, respectivamente,
Dados: Pb(Z = 82); Bk(Z = 97).
a) 10 a, 4 b e 1.034 anos
b) 10 a, 5 b e 2.758 anos
c) 4 a, 8 b e 1.034 anos
d) 5 a, 10 b e 2.758 anos
e) 5a, 6 b e 690 anos
06. (UNESP 2018) No que diz respeito aos ciclos de combustíveis 
nucleares empregados nos reatores, a expressão “fértil” refere-se ao 
material que produz um nuclídeo físsil após captura de nêutron, sendo 
que a expressão “físsil” refere-se ao material cuja captura de nêutron 
é seguida de fissão nuclear.
(José Ribeiro da Costa. Curso de introdução ao estudo dos ciclos de combustível, 
1972. Adaptado.)
Assim, o nuclídeo Th-232 é considerado fértil, pois produz nuclídeo 
físsil, pela sequência de reações nucleares:
232 1 233 233
233
Th n Th Pa
Pa nuclídeo físsil
-
-
+ → → + b
→ + b
O nuclídeo físsil formado nessa sequência de reações é o:
Dados: Th( = 90) Pa( = 91); U(Z = 92).
a) 234U
b) 233Pu
c) 234Pa
d) 233U
e) 234Pu
07. (PUCSP 2016) Foram estudados, independentemente, o 
comportamento de uma amostra de 100 mg do radioisótopo 
bismuto-212 e o de uma amostra de 100 mg do radioisótopo 
bismuto-214. Essas espécies sofrem desintegração radioativa distinta, 
sendo o bismuto-212 um emissor b, enquanto que o bismuto-214 é 
um emissor a.
As variações das massas desses radioisótopos foram acompanhadas 
ao longo dos experimentos. O gráfico a seguir ilustra as observações 
experimentais obtidas durante as primeiras duas horas de 
acompanhamento.
Sobre esse experimento é INCORRETO afirmar que:
a) a meia vida do 212Bi é de 60 minutos.
b) após aproximadamente 25 minutos do início do experimento, a 
relação entre a massa de 212Bi e a massa de 212P é igual a 3.
c) no decaimento do 214Bi forma-se o isótopo 210Tl.
d) após 4 horas do início do experimento, ainda restam 12,5 mg de 
212Bi sem sofrer desintegração radioativa.
08. (UNIMONTES 2011) A figura abaixo apresenta uma série de 
desintegração nuclear para o Urânio-238 até a formação do núcleo 
estável de Chumbo-206.
50
RADIOATIVIDADE
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Em relação aos processos de decaimento subsequentes do U-238 até 
a formação do Pb-206, o número de partículas alfas e betas perdidas 
corresponde, respectivamente, a:
a) 6 e 8.
b) 8 e 6.
c) 14 e 8.
d) 6 e 14.
09. (UFPR 2012) Em 2011 celebramos o Ano Internacional da Química. 
Além disso, 2011 é também o ano do centenário do recebimento 
do Prêmio Nobel de Química por Marie Curie, que foi a primeira 
cientista a receber dois Prêmios Nobel, o primeiro em 1903, em Física, 
devido às suas contribuições para as pesquisas em radioatividade, e o 
segundo em 1911, pela descoberta dos elementos rádio e polônio. O 
polônio não possui isótopos estáveis, todos são radioativos, dos quais 
apenas o 210Po ocorre naturalmente, sendo gerado por meio da série 
de decaimento do rádio. A seguir são ilustrados dois trechos da série 
de decaimento do rádio:
226 222 218214
88 86 84 82
210 210 210 206
82 83 84 82
1/ 2
Ra Rn Po Pb
Pb Bi Po Pb
 t 138,38 dias
a a a
b- b- a
→ → →
→ → →
=
Com base nas informações fornecidas, considere as seguintes afirmativas:
1. A partícula a possui número de massa igual a 4.
2. Para converter 214Pb em 210Pb, conectando os dois trechos da série, 
basta a emissão de uma partícula a.
3. Uma amostra de 210Po será totalmente convertida em 206Pb após 
276,76 dias.
4. No decaimento b-, o número de massa é conservado, pois um 
nêutron é convertido em um próton.
Assinale a alternativa correta.
a) Somente a afirmativa 3 é verdadeira.
b) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras.
c) Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras.
d) Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras.
e) Somente as afirmativas 1 e 4 são verdadeiras.
10. (UPE 2015) Entre os elementos químicos produzidos pelo homem, a 
obtenção do mendelévio (Md, Z = 101), a partir do einstênio (Es, Z = 99) 
talvez tenha sido a mais dramática. O Es foi obtido acidentalmente, pela 
explosão de uma usina nuclear no Oceano Pacífico, em 1952. Toda a 
quantidade existente desse elemento foi usada, para um bombardeamento 
com núcleos de hélio, no acelerador de partícula da Universidade de 
Berkeley. O resultado foi a formação de uma pequena quantidade do 
isótopo 256 do mendelévio, que tem meia-vida igual a 1,5h.
Analise as afirmativas a seguir:
I. O einstênio produzido na explosão da usina foi o isótopo 252.
II. Se inicialmente foram produzidos 0,05 g do mendelévio, após três 
horas, restariam 1,25 × 10-2g do isótopo.
III. O mendelévio é um elemento químico hipotético, uma vez que 
faltam registros de reações químicas envolvendo os seus átomos.
IV. A fim de produzir novos elementos químicos, são necessários 
processos que envolvem uma pequena quantidade de energia, 
grande espaço físico e água para resfriamento do sistema.
Está CORRETO o que se afirma apenas em:
a) I e II.
b) I e III.
c) II e III.
d) II e IV.
e) I, III e IV.
EXERCÍCIOS DE
TREINAMENTO
01. (FUVEST 2018) O ano de 2017 marca o trigésimo aniversário de um 
grave acidente de contaminação radioativa, ocorrido em Goiânia em 
1987. Na ocasião, uma fonte radioativa, utilizada em um equipamento 
de radioterapia, foi retirada do prédio abandonado de um hospital e, 
posteriormente, aberta no ferro-velho para onde fora levada. O brilho 
azulado do pó de césio-137 fascinou o dono do ferro-velho, que 
compartilhou porções do material altamente radioativo com sua família 
e amigos, o que teve consequências trágicas. O tempo necessário para 
que metade da quantidade de césio-137 existente em uma fonte se 
transforme no elemento não radioativo bário-137 é trinta anos.
Em relação a 1987, a fração de césio-137, em % que existirá na fonte 
radioativa 120 anos após o acidente, será, aproximadamente,
a) 3,1
b) 6,3
c) 12,5
d) 25,0
e) 50,0
02. (EBMSP 2016) Há 70 anos, em 1945, a Segunda Guerra Mundial 
se encaminhava para o fim quando foram detonadas duas bombas 
atômicas, uma sobre Hiroshima e a outra em Nagasaki. A humanidade 
ainda guarda um trauma desse episódio, e a necessidade, ou não, de 
se construírem armas atômicas é um tema muito polêmico. As reações 
nucleares utilizadas nas bombas detonadas sobre as cidades japonesas 
envolveram processos de fissão nuclear de átomos dos elementos 
químicos urânio e plutônio. Na fissão do urânio, por exemplo, o átomo 
do radionuclídeo é bombardeado com um nêutron, e são formados 
átomos de outros elementos, a exemplo do estrôncio e do xenônio, e 
de mais nêutrons que, por sua vez, participam de uma nova reação, 
levando ao surgimento de um processo em cadeia e a liberação de 
uma grande quantidade de energia. A energia liberada no processo 
de fissão nuclear de 1,0 g do radionuclídeo 23592U é de 8·107 kJ Nos 
reatores nucleares o processo é similar, porém a reação nuclear e a 
energia liberada são controladas.
OLIVEIRA, Adilson de. A equação e a bomba atômica. Disponível em: <http://
cienciahoje.uol. com.br/colunas/fisica-sem-miséri/a-equacao-e-a-bomba-atomica>. 
Acesso em: 3 set. 2015. Adaptado. 
Considerando-se essas informações e os conhecimentos da Química, 
é correto afirmar:
a) A energia liberada pela fissão nuclear de uma tonelada de urânio 
235 é de 8·1010kJ.
b) O nêutron é uma partícula nuclear de massa menor do que a do 
próton representada por 01n.
c) O estrôncio e o xenônio são elementos químicos que pertencem a 
diferentes períodos da Tabela Periódica.
51
RADIOATIVIDADE
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d) O número de nêutrons do átomo de urânio, 23592U, é maior do que 
o do átomo de plutônio, 23994U.
e) A fissão nuclear forma átomos de elementos químicos com 
números atômicos menores do que os dos átomos originais.
03. (PUCRS 2016) Para responder à questão, analise o texto a seguir.
O flúor−18 é um isótopo radioativo artificial muito usado em medicina 
nuclear. Uma das aplicações se dá no diagnóstico do câncer por meio da 
fluorodesoxiglicose (FDG) contendo 18F, que é uma versão modificada 
da molécula de glicose. Sabe-se que as células dos tumores cancerosos 
apresentam metabolismo mais rápido do que as células normais, por 
isso absorvem mais glicose do que as demais células. Administrando 
uma dose de FDG e monitorando onde há maior emissão radioativa, 
podem-se localizar os tumores no paciente. O flúor−18 apresenta 
meia-vida de 110 minutos e sofre decaimento radioativo, gerando 
oxigênio−18, que é estável.
A respeito desse assunto, é correto afirmar:
a) O decaimento de 100% dos átomos de 18F em uma dose leva 
cerca de 3h 40min.
b) Um átomo de 18F contém 9 prótons em seu núcleo e 9 nêutrons 
na eletrosfera.
c) O decaimento do 18F origina um halogênio com número de massa 
maior do que geralmente se encontra na natureza.
d) Um átomo de 18F tem 50% de chance de sofrer decaimento 
radioativo em 110 min.
e) Um átomo de 18F tem mais nêutrons do que um átomo de 
flúor comum.
04. (UCS 2016) A primeira explosão de uma bomba atômica na história 
da humanidade aconteceu no dia 6 de agosto de 1945. Ela continha 
50 kg de urânio 235, com potencial destrutivo equivalente a 15 mil 
toneladas de TNT e foi lançada sobre o centro da cidade de Hiroshima, 
às 8h15min da manhã, horário local, causando a morte de mais de 
140 mil pessoas. Nagasaki foi atingida três dias depois. Inicialmente, o 
plano do exército americano era jogar a bomba sobre Kokura. Mas o 
tempo nublado impediu que o piloto visualizasse a cidade, e decidiu-
se pela segunda opção. A bomba, agora de plutônio 239, apresentava 
um potencial destrutivo equivalente a 22 mil toneladas de TNT. Cerca 
de 70 mil pessoas morreram.
Pouco depois de a bomba atômica ser lançada sobre o Japão, 
cientistas inventaram outra arma, ainda mais poderosa: a bomba de 
hidrogênio. Em 1957, a bomba H explodia no atol de Bikini, no Oceano 
Pacífico. Tinha um poder de destruição cinco vezes maior do que todas 
as bombas convencionais detonadas durante a Segunda Guerra Mundial.
Prevendo a corrida armamentista, Albert Einstein declarou em 1945: 
“O poder incontrolado do átomo mudou tudo, exceto nossa forma de 
pensar e, por isso, caminhamos para uma catástrofe sem paralelo”.
Disponível em: http://www.sitedecuriosidades.com/curiosidade/as-bombas-atomicas-
lancadas-sobre-o-japao.html<http://www.nippo.com.br/4.hiroshima/>. <https://
pt.wikipedia.org/wiki/Bombardeamentos_de_Hiroshima_e_Nagasaki>. 
Acesso em: 2 set. 15.
Em relação à temática e às informações apresentadas no texto, 
assinale a alternativa correta.
a) A fissão nuclear do urânio 235 se dá por um processo de reação 
em cadeia, com a liberação de uma grande quantidade de energia.
b) Um átomo de urânio 235 decai para plutônio 239 pela emissão 
de uma partícula alfa.
c) A energia gerada na explosão de uma bomba atômica se origina 
a partir de um processo de fusão nuclear.
d) A bomba de hidrogênio é uma aplicação bélica que visa causar 
destruição com base na enorme energia e no grandefluxo de 
nêutrons liberados nas reações de fissão nuclear.
e) As partículas beta possuem maior poder de penetração em tecidos 
biológicos que as radiações gama.
05. (FAC. ALBERT EINSTEIN - MEDICIN 2017) O elemento de número 
atômico 117 foi o mais novo dos elementos artificiais obtidos em um 
acelerador de partículas. Recentemente, a IUPAC (União Internacional 
de Química Pura e Aplicada) anunciou que o nome sugerido para esse 
novo elemento é Tennessino. Alguns átomos do isótopo 293 desse 
elemento foram obtidos a partir do bombardeamento de um alvo 
contendo 13 mg de 249Bk por um feixe de núcleos de um isótopo 
específico. A reação produziu quatro nêutrons, além do isótopo 293 
do elemento de número atômico 117.
O isótopo que compõe o feixe de núcleos utilizado no acelerador de 
partículas para a obtenção do Tennessino é melhor representado por:
a) 20Ne
b) 48Ca
c) 48Ti
d) 103Rh
06. (PUCSP 2017) Dados:
RADIOISÓTOPO
MEIA-VIDA 
(ANOS)
PARTÍCULA 
EMITIDA
Polônio−208 3 a
Rádio−224 6 b
São conhecidos alguns radioisótopos dos elementos polônio e rádio.
Em um experimento, duas amostras de massas diferentes, uma de 
polônio-208 e outra de rádio-224, foram mantidas em uma caixa de 
chumbo por 18 anos.
Ao final desse período, verificou-se que a massa de cada um 
desses radioisótopos presente no recipiente era igual a 0,025 mg.
Sobre esse experimento foram feitas algumas observações:
I. A desintegração b do 224Ra resulta no isótopo 224Pa.
II. A desintegração a do 208Po resulta no isótopo 204Pb.
III. A massa inicial de 224Ra na caixa de chumbo era de 0,200 mg.
IV. A massa inicial de 208Po na caixa de chumbo era de 0,150 mg.
Dados: Ra(Z = 88); Po(Z = 84); Ac(Z = 89); Pb(Z = 82).
Estão corretas apenas as afirmações:
a) I e II.
b) I e III.
c) II e III.
d) II e IV.
52
RADIOATIVIDADE
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07. (UEG 2008)
20 ANOS DO ACIDENTE RADIOATIVO DE GOIÂNIA
Em 13 de setembro de 1987, uma cápsula de césio-137, deixada 
numa sala do antigo Instituto Goiano de Radiologia (IGR) - desativado 
há dois anos - foi removida, violada e vendida como ferro-velho por 
dois trabalhadores. Atraídos pela intensa luminescência azul do sal 
de césio-137 contido na cápsula, adultos e crianças o manipularam 
e distribuíram-no entre parentes e amigos. O saldo dessa experiência 
foi a morte de 4 pessoas e a contaminação, em maior ou menor 
grau, de mais de 200 pessoas. Um complexo encadeamento desses 
fatos resultou na contaminação de três depósitos de ferro-velho, 
diversas residências e locais públicos. As pessoas contaminadas, que 
procuraram farmácias e hospitais, foram inicialmente medicadas como 
vítimas de alguma doença infecto-contagiosa.
O POPULAR, Goiânia, 31 ago. 2007, p. 3 [Adaptado].
137Cs55 → -1b
0 + 137Ba56
137Ba56 → 
137Ba56 + γ
Tendo em vista que a desintegração do 137Cs pode ser representada 
pela equação acima, é CORRETO afirmar:
a) O césio-137 sofre decaimento radioativo emitindo as partículas 
beta e gama, mantendo seu número de prótons constante.
b) A radiação gama não é afetada por um campo elétrico e tem 
a mesma natureza da luz, mas com uma frequência muito mais 
alta (maior que 1020H), o que remete a um comprimento de onda 
muito curto e, consequentemente, de alto poder de penetração.
c) O césio-137, por ser radioativo, apresenta propriedades químicas 
totalmente diferentes quando comparado aos elementos químicos 
da família dos metais alcalinos.
d) Considerando que o período de meia-vida do césio-137 seja de 30 
anos, o tempo necessário para que 40 gramas de césio decaiam 
para 1,25 gramas é de 150 anos. Nesse processo, o número total 
de partículas alfa emitidas é inferior a 2,0 × 1023.
08. (UPE-SSA 3 2017) Todos os isótopos conhecidos do tecnécio são 
radioativos e incluem oito pares de isômeros nucleares, entre eles 
99mTc - 99Tc, que são nuclídeos diferenciáveis apenas pelo seu conteúdo 
energético. O nuclídeo no estado mais energético (metaestável) libera 
energia eletromagnética na transição para um estado isomérico de 
energia mais baixa. O Tc-99m apresenta meia-vida de 6 horas, sendo 
um produto do decaimento do molibdênio-99, que possui uma meia-
vida de 66 horas.
99m 9999 99
87,5% (estável)
Mo Tc Tc Rub- γ b-→ → →
Os geradores de Tc-99m consistem em recipientes com pequenas 
esferas de alumina sobre as quais o Mo-99, produzido em um reator 
nuclear, liga-se firmemente. O Tc-99m é utilizado na composição de 
radiofármacos para diagnóstico, para a obtenção de mapeamentos 
(cintilografia) de diversos órgãos. O paciente recebe uma dose de um 
radiofármaco, sendo, posteriormente, examinado por um equipamento 
capaz de detectar a radiação oriunda do paciente e convertê-la em 
uma imagem que representa o órgão ou o sistema avaliado.
Adaptado de: http://qnesc.sbq.org.br/online/cadernos/06/a08.pdf. Acesso em: 10/07/2016.
Nesse processo, é CORRETO afirmar que:
a) o molibdênio, o tecnécio e o rutênio são isótopos radioativos.
b) as imagens são produzidas pela conversão da energia gerada por 
um radioisótopo emissor de radiação gama.
c) a alta meia-vida do molibdênio-99 é uma das vantagens para a 
sua utilização como radiofármaco para diagnósticos.
d) o Tc-99m emite um tipo de onda eletromagnética que apresenta 
grande penetrabilidade nos tecidos e alto poder de ionização, 
quando comparada às radiações de partículas alfa (a) ou de 
négatrons (b-).
e) o tecnécio-99m apresenta excelentes características para a 
utilização em Medicina Nuclear Diagnóstica, pois possui tempo 
de meia-vida físico relativamente curto (6,02 h) e emite radiação 
do tipo particulada.
09. (ENEM 2017) A técnica do carbono-14 permite a datação de 
fósseis pela medição dos valores de emissão beta desse isótopo 
presente no fóssil. Para um ser em vida, o máximo são 15 emissões 
beta/(min g). Após a morte, a quantidade de 14C se reduz pela metade 
a cada 5.730 anos.
A prova do carbono 14. Disponível em: http:///noticias.terra.com.br. 
Acesso em: 9 nov. 2013 (adaptado).
Considere que um fragmento fóssil de massa igual a 30 g foi encontrado 
em um sítio arqueológico, e a medição de radiação apresentou 6.750 
emissões beta por hora. A idade desse fóssil, em anos, é:
a) 450
b) 1.433
c) 11.460
d) 17.190
e) 27.000
10. (UDESC 2015) O mercúrio (II) é tóxico para nosso corpo, sendo 
eliminado por um processo com cinética de primeira ordem com 
relação ao mercúrio. O tempo para que a concentração se reduza à 
metade da concentração inicial é dado pela equação a seguir, em que 
k é a constante de meia vida e vale 0,1155 dias-1 para o mercúrio (II):
1
2
0,693
t
k
=
Se um fazendeiro acidentalmente ingerir grãos contaminados por 
mercúrio (II), serão necessários:
a) 6 meses para que a concentração inicial de mercúrio reduza à 
metade, e a velocidade de eliminação é dada pela expressão: 
velocidade = k[Hg2+].
b) 12 dias para que a concentração inicial de mercúrio reduza 25% 
e a velocidade de eliminação é dada pela expressão: velocidade 
= k[Hg2+].
c) 6 dias para que a concentração inicial de mercúrio reduza à 
metade, e a velocidade de eliminação é dada pela expressão: 
velocidade = -k[Hg2+]
d) 6 dias para que a concentração inicial de mercúrio reduza à 
metade, e a velocidade de eliminação é dada pela expressão: 
velocidade = -k[Hg2-]1/2.
e) 6 dias para que a concentração de mercúrio inicial reduza à 
metade, e a velocidade de eliminação é dada pela expressão: 
velocidade = -k[Hg2+]2.
EXERCÍCIOS DE
COMBATE
01. 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 99xTc (x = 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:
Mo Tc Tc Z
99 99 9999xXb
- b -
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RADIOATIVIDADE
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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.
02. Na série radioativa natural, que começa no 92U
238 e termina 
no 82Pb
206, estável, são emitidas partículas alfa (a) e beta (b). As 
quantidades de partículas emitidas na série são:
a) 6 a e 6 b.
b) 8 a e 6 b.
c) 8 a e 8 b.
d) 9 a e 8 b.
e) 9 a e 9 b.
03.
Texto I
Em 1938, O. Hahne F. Strassmann, ao detectarem bário numa 
amostra de urânio 238 bombardeada com nêutrons, descobriram 
a fissão nuclear induzida por nêutrons. A colisão de um nêutron 
com um núcleo de um isótopo, como o 235U, com sua consequente 
absorção, inicia uma violenta vibração, e o núcleo é impelido a se 
dividir, fissionar. Com a fissão cada núcleo de 235U produz dois ou mais 
nêutrons, propiciando uma reação em cadeia.
(Adaptado de: OHANIAN, H. C. Modern physic. 
New York: Prentice Hall inc. 1995, 2 ed. p. 386.)
Texto 2
A reação em cadeia do 235U deu um banho de radiação mortífera no 
centro da cidade: cerca de dez quilômetros quadrados de Hiroshima ficaram 
torrados. Noventa por cento dos prédios da cidade foram destruídos.
Os médicos que ainda estavam vivos não tinham ideia do tipo de 
arma que havia sido empregada. Mesmo quando se anunciou que 
uma bomba atômica fora lançada, eles não tinham noção do mal que 
ela pode fazer ao corpo humano nem dos seus sintomas posteriores. 
Era uma revolução da ciência e na guerra.
(Adaptado de: SMITH, P. D. Os homens do fim do mundo. 
São Paulo: Companhia das Letras, 2008. p. 359-360.)
(HENFIL. Hiroshima meu humor. 4 ed. São Paulo: Geração, 2002, p. 1°.)
Sobre a reação em cadeia citada no texto I, considere que a cada 
processo de fissão de um núcleo de 235U sejam liberados três nêutrons. 
Na figura a seguir está esquematizado o processo de fissão, no qual 
um nêutron N0 fissiona um núcleo de 
235U, no estágio zero, liberando 
três nêutrons N1. Estes, por sua vez, fissionarão outros três núcleos 
235 de U no estágio um, e assim por diante.
Continuando essa reação em cadeia, o número de núcleos de 235U que 
serão fissionados no estágio 2:
a)
b)
c)
d)
320 - 1
2
320 
2
320 - 1
3
2
320 + 1
04. Físicos da Califórnia relataram em 1999 que, por uma fração de 
segundo, haviam produzido o elemento mais pesado já obtido, com 
número atômico 118.
Em 2001, eles comunicaram, por meio de uma nota a uma revista 
científica, que tudo não havia passado de um engano. Esse novo 
elemento teria sido obtido pela fusão nuclear de núcleos de 86Kr 
e 208Pb, com a liberação de uma partícula. O número de nêutrons 
desse "novo elemento" e a partícula emitida após a fusão seriam, 
respectivamente,
a) 175, nêutron.
b) 175, próton.
c) 176, beta.
d) 176, nêutron.
e) 176, próton.
05. A energia que permite a existência de vida na terra vem do sol e é 
produzida, principalmente, pela seguinte reação nuclear:
2 3 4 1
1 1 2H H He n energia+ → + +
Onde n1 é um nêutron. No Sol, quantidades apreciáveis de ambos os 
isótopos do hidrogênio são continuamente formadas por outras reações 
nucleares que envolvem o 1H
1. O deutério (1H
2) e o trítio (1H
3) ocorrem 
também na Terra, mas em quantidades mínimas. Dessas informações, 
pode-se afirmar que a massa atômica do hidrogênio na Terra é:
a) maior do que a encontrada no Sol.
b) menor do que a encontrada no Sol.
c) igual à encontrada no sol.
d) 3 vezes maior do que a encontrada no Sol.
06. Os raios gama oriundos do cobalto 60 ou do césio 137, podem ser 
usados na radiação em alimentos. Sobre a radiação gama, considere 
as afirmativas.
I. O átomo de cobalto ou de césio, ao emitir radiação gama, resulta 
em um novo elemento químico não radioativo.
II. A radiação gama é uma radiação eletromagnética.
54
RADIOATIVIDADE
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III. A radiação gama não apresenta massa nem carga elétrica.
IV. O poder de penetração da radiação gama é muito pequeno.
Assinale a alternativa CORRETA.
a) Somente as afirmativas II e III são corretas.
b) Somente as afirmativas III e IV são corretas.
c) Somente as afirmativas I, II e III são corretas.
d) Somente as afirmativas I, II e IV são corretas.
07. A meia vida do radioisótopo cobre-64 (29Cu
64) é de apenas 
12,8 horas, pois ele sofre decaimento b transformando-se em zinco, 
conforme a representação 29Cu
64 → 30Zn
64 + –1b
0.
Considerando uma amostra inicial de 128 mg de cobre-64, após 
76,8 horas,a massa restante desse radioisótopo será de:
a) 2 mg
b) 10 mg
c) 12 mg
d) 28 mg
e) 54 mg
08. O radioisótopo cobalto-60 (27Co
60) é muito utilizado na esterilização 
de alimentos, no processo a frio. Seus derivados são empregados na 
confecção de esmaltes, materiais cerâmicos, catalisadores na indústria 
petrolífera nos processos de hidrodessulfurização e reforma catalítica.
Sabe-se que este radioisótopo possui uma meia-vida de 5,3 anos.
Considerando os anos com o mesmo número de dias e uma amostra 
inicial de 100 g de cobalto-60, após um período de 21,2 anos, a massa 
restante desse radioisótopo será de:
a) 6,25 g
b) 10,2 g
c) 15,4 g
d) 18,6 g
e) 24,3 g
09. O ‘‘relógio de “carbono”, utilizado para datação de objetos 
antigos, baseia-se na desintegração radioativa do isótopo C14 (emissor 
b– com tempo de meia-vida 5730 anos). Amostras recentes contendo 
carbono, apresentam uma atividade (específica) de cerca de 0,28 
desintegrações por segundo e grama de carbono (ou 0,28 Bq /g de 
carbono). Na madeira de uma arca antiga, foi medido um valor de 
0,035Bq/g de carbono. Assinale a opção que corresponde à idade 
aproximada dessa arca a ao respectivo produto de desintegração 
radioativa do C14.
a) 25000 anos e B14.
b) 5730 anos e O14.
c) 17190 anos e N14.
d) 11460 anos e N14.
e) 17190 anos e B14.
10. O selênio 75 (Se-75), o fósforo 32 (P-32) e o ferro 59 (Fe-59) são 
exemplos de radioisótopos que podem ser empregados na medicina 
nuclear tanto com o propósito de diagnóstico como de terapia. Uma 
amostra radioativa com massa igual a 10,0 g é uma mistura desses três 
radioisótopos. Os tempos de meia-vida do Se-75, P-32 e Fe-59 são, 
respectivamente, 120 dias, 15 dias e 45 dias. Após 90 dias, restam na 
amostra radioativa 0,025 g de P-32 e 0,700 g de Fe-59.
Assinale a alternativa que indica, corretamente, a composição 
percentual de cada radioisótopo na amostra radioativa original.
a) % Se-75: 61,0; % P-32: 20,0; % Fe-59:19,0
b) % Se-75: 53,0; % P-32:10,0; % Fe-59: 37,0
c) % Se-75: 56,0; % P-32: 6,0; % Fe-59: 28,0
d) % Se-75: 71,0; % P-32:10,0; % Fe-59:19,0
e) % Se-75: 53,0; % P-32: 5,00; % Fe-59: 42,0
GABARITO
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
01. D
02. C
03. D
04. A
05. B
06. D
07. D
08. B
09. E
10. A
EXERCÍCIOS DE TREINAMENTO
01. B
02. E
03. D
04. A
05. B
06. C
07. B
08. B
09. C
10. C
EXERCÍCIOS DE COMBATE
01. A
02. B
03. B
04. A
05. B
06. A
07. A
08. A
09. C
10. C
ANOTAÇÕES