FUP - Faculdade UnB Planaltina
Disciplina: Química Moderna
Professor: Alex Fabiano C. Campos, Dr.
1. Que interação tende a manter os núcleons juntos e qual interação tende a separá-las? Qual partícula
media a interação entre eles?
2. Por que os prótons de um núcleo muito grande têm uma chance maior de se afastarem velozmente
devido à repulsão elétrica entre eles? O que isso acarreta para a estabilidade de núcleos com grande
número de massa?
3. Diferencie prótons de nêutrons em termos de sua composição em quarks.
4. Por que as emissões nucleares alfa e beta são desviadas em sentidos opostos num campo magnético?
Por que a radiação gama não é desviada?
5. Uma partícula alfa tem carga duas vezes maior que a de uma partícula beta, mas na presença de um
campo magnético, para uma mesma energia cinética, ela se desvia menos do que a partícula beta. Qual
a razão disso?
6. Visando-se a explicar as transformações nucleares, a ciência dispõe de vários modelos. Discuta
sucintamente o modelo da gota líquida.
7. Escreva as equações completas de desintegração do nêutron e do próton originando os dois tipos de
partícula beta. Fisicamente, qual é a diferença entre um elétron e um pósitron? O que ocorre quando há
anulação recíproca de partículas de matéria e antimatéria?
8. Critique a seguinte afirmativa: “A matéria é feita de quarks”.
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9. O núcleo de Fe é o mais estável da natureza. Explique essa evidência, a partir do gráfico abaixo.
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Neste sentido, por que o U tende a sofrer fissão nuclear enquanto os núcleos menores tendem a
sofrer fusão nuclear?
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10. Calcule a energia de coesão para o núcleo 25Mn em MeV e em kJ. (Dados: mpróton = 1,007825 u;
2
-16
mnêutron = 1,008644 u; M(Mn) = 54,938 u; c = 932 MeV/u; 1MeV = 1,6022x10 kJ.
11. Numa série radioativa parte-se do
partículas alfa e beta emitidas?
92 U
238
e chega-se ao
82 Pb
206
. Qual o número total de
12. Após a emissão sucessiva de 6 partículas alfa e 4 partículas beta, partindo-se do primeiro elemento
de uma família radioativa natural, chega-se finalmente ao último elemento chumbo, que possui 82
prótons no seu núcleo e 126 nêutrons. Quais os números atômicos e de massa do primeiro elemento da
família radioativa.
13. Os antigos alquimistas acreditavam que um elemento pudesse ser transformado em outro.
Atualmente isto é possível? Em caso positivo, como?
14. Um núcleo de
27
13 Al ao
ser bombardeado por determinada quantidade de certo projétil originou um
radioisótopo e uma partícula alfa. Este radioisótopo, por emissão
o projétil de bombardeamento?
0
1
 , converteu-se no
24
12 Mg
. Qual foi
15. Complete as seguires equações de transmutação artificial escrevendo o número de massa e o
número atômico da partícula ou nuclídeo restante:
a)
b)
c)
d)
e)
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4
1
26Fe + 2  2 0n + ____
27
4
30
13Al + 2  15P + ____
32
1
1
16S + 0n  1H + ____
96
2
1
42Mo + 1H  0n + ____
98
1
99
41Mo + 0n 43Tc + ____
16. A partir do momento em que uma planta ou animal morrem, deixam de incorporar átomos de
14
carbono. O teor do isótopo C decai com o tempo de acordo com o gráfico a seguir:
a)
14
Qual a meia-vida do C ?
b) Na análise de um fóssil foi encontrado
14
2,5 g / kg C . Qual a idade do fóssil?
17. Em Goiânia, 100 g de
137
CsCl foram liberados de uma cápsula, antes utilizada em radioterapia, e
causou um grave acidente nuclear. O gráfico
representa a cinética de desintegração desse
137
Cs , qual o tempo de meiaisótopo. Para o
vida e o tempo para que 87,5% tenha se
desintegrado?
18. O armazenamento de lixo radioativo é um dos grandes obstáculos para o uso da energia nuclear.
Atualmente, o lixo radioativo é guardado em tanques subterrâneos. Segundo as normas internacionais,
12
uma quantidade de rejeito que apresenta atividade radioativa de 6x10 desintegrações por minuto
-3
(dpm) só poderá ser desenterrada após 10000 anos, quando a atividade estiver reduzida a 3x10 dpm,
nível considerado inofensivo. Calcule de forma aproximada o tempo de meia vida desse nuclídeo (Use
log 2 = 0,3).
31
31
19. O fósforo ocorre na natureza como um único isótopo, o P. A irradiação de P com nêutrons produz
32
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o P, um emissor de partículas  com meia vida de 14,28 dias. Suponha uma amostra de P apresenta
6
taxa de decaimento de 3,2 x 10 dpm. Construa um gráfico mostrando as desintegrações por minuto em
função do tempo durante um período de um ano. Qual a ordem da cinética de desintegração
radioativa?
20. O Co radioativo é amplamente utilizado em medicina nuclear como fonte de raios . Ele é
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preparado por meio de uma reação de captura de nêutron a partir do Co, e é um emissor . Sabendo
que sua meia vida é de 5,27 anos, determine:
60
a) quanto tempo será necessário para que uma fonte de Co decaia a 1/8 de sua atividade original?
60
b) que fração de atividade de uma fonte de Co permanece depois de 1 ano?
60
-1
21. Determinado nuclídeo apresenta uma constante radioativa igual a 0,02 dia . Uma amostra desse
material radioativo sofreu decaimento durante 70 dias. Determine a razão entre as massas inicial e final
do nuclídeo.