1. (Fuvest) O cobalto-60 (‚‡Co§¡), usado em hospitais, tem meiavida de 5 anos.
Calcule quantos mols de cobalto-60 restarão após 20 anos em
uma amostra que inicialmente continha 10g desse isótopo.
2. (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 £¢¡Pb decai pela emissão sucessiva de
partículas alfa e beta, transformando-se no isótopo estável £¡§Pb.
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 £¢¡Pb em seu decaimento.
3. (Ufg) A datação de lençóis freáticos pode ser realizada com
base na relação entre a quantidade de hélio triogênico ¤He,
decorrente do decaimento radioativo do trítio ¤H, na amostra de
água. De modo simplificado, essa datação pode ser determinada
pelo produto entre o tempo de meia-vida do trítio e a razão entre
as quantidades de hélio triogênico e trítio, multiplicados por 0,7.
O gráfico do decaimento do número de núcleos radioativos de
trítio é mostrado adiante.
5. (Unesp) Escrever as equações das reações nucleares:
a) rádio (Ra, Z=88, A=223) transmutando-se em radônio (Rn),
pela emissão de uma partícula alfa.
b) chumbo (Pb, Z=82, A=212) transmutando-se em bismuto (Bi)
pela emissão de uma partícula alfa.
6. (Unesp) O primeiro isótopo radioativo artificialmente produzido
foi o …P¤¡, através do bombardeio de lâminas de alumínio por
partículas alfa, segundo a reação (I)
(I) ƒAØ£¨ + partícula alfa ë …P¤¡ + partícula x
O isótopo formado, …P¤¡, por sua vez emite um pósitron,
segundo a reação (II)
(II) …P¤¡ ë ․Yö + øe¡
Balancear as equações (I) e (II), identificando a partícula x, e
fornecendo os números atômico e de massa do elemento Y
formado.
7. (Unesp) Neptúnio, de símbolo Np, foi o primeiro elemento
transurânico preparado em laboratório. Esse elemento foi obtido
através das reações nucleares:
‣‚ U £¤© + ³ n ¢ ë
‣‚ U Ñ
‣‚ U Ñ ë ‣ƒ Np £¤ª + y
a) Complete as equações. Forneça o valor de x e identifique a
partícula y.
b) O neptúnio-239 tem tempo de meia-vida de 2 dias. Discuta o
significado do tempo de meia-vida do Np.
Tendo em vista essas informações, calcule a idade de uma
amostra de água retirada de um lençol freático, cuja
concentração de hélio triogênico é três vezes maior que a
quantidade de trítio.
4. (Unesp) Uma das etapas do decaimento natural do plutônio
envolve a passagem de rádio (Ra:Z=88, A=225) para actínio
(Ac:Z=89, A=225). Este processo ocorre com tempo de meiavida de 15 dias. Pede-se:
a) Escrever a reação nuclear balanceada para o processo de
desintegração, fornecendo o nome da partícula emitida. Os
núcleos de rádio e actínio que participaram desta reação são
isótopos, isóbaros ou isótonos? Justificar.
b) Calcular tempo necessário para que uma massa inicial de 1
miligrama do núcleo de rádio se reduza a 0,125 miligramas, por
meio do processo de desintegração indicado.
8. (Unesp) A natureza das radiações emitidas pela
desintegração espontânea do U(A=234, Z=92) pode ser
estudada através do arranjo experimental mostrado na figura
adiante.
A abertura de bloco de chumbo dirige o feixe de radiação para
passar entre duas placas eletricamente carregadas, verificandose a separação em três novos feixes, que atingem o detector
nos pontos 1, 2 e 3.
11. (Fatec) Em abril de 1986, um nome ficou na memória da
humanidade: Chernobyl. Neste ano "comemoram-se" os 20 anos
do pior acidente da história da indústria nuclear.
Supondo-se ser o Sr - 90, (cuja meia-vida é de 28 anos) a única
contaminação radioativa, em 2098 a quantidade desse isótopo
terá se reduzido a
a) 1/2 da quantidade inicialmente presente.
b) 1/4 da quantidade inicialmente presente.
c) 1/8 da quantidade inicialmente presente.
d) 1/16 da quantidade inicialmente presente.
e) 1/32 da quantidade inicialmente presente.
12. (Fei) Um dos isótopos do Amerício ‣…Am£¥¢, quando
bombardeado com partículas ‘ (‚He¥), formam um elemento
novo e dois nêutrons ³n¢, como indicado pela equação:
‣…Am£¥¢ + ‚He¥ ë elemento novo + 2³n¢
a) Qual o tipo de radiação que atinge o detector no ponto 3?
Justifique.
b) Representado por X o novo núcleo formado, escreva a
equação balanceada da reação nuclear responsável pela
radiação detectada no ponto 3.
9. (Unesp) Para determinar o tempo em que certa quantidade de
água permaneceu em aqüíferos subterrâneos, pode-se utilizar a
composição isotópica com relação aos teores de trítio e de
hidrogênio. A água da chuva apresenta a relação •H¤/•H¢ =
1,0.10-¢¨ e medições feitas na água de um aqüífero mostraram
uma relação igual a 6,25.10-¢ª. Um átomo de trítio sofre
decaimento radioativo, resultando em um átomo de um isótopo
de hélio, com emissão de uma partícula ’­. Forneça a equação
química para o decaimento radioativo do trítio e, sabendo que
sua meia-vida é de 12 anos, determine por quanto tempo a água
permaneceu confinada no aqüífero.
10. (Cesgranrio) Após algumas desintegrações sucessivas, o
‣³Th£¤£, muito encontrado na orla marítima de Guarapari (ES), se
transforma no •‚Pb£¡©. O número de partículas ‘ e ’ emitidas
nessa transformação foi, respectivamente, de:
a) 6 e 4
b) 6 e 5
c) 5 e 6
d) 4 e 6
e) 3 e 3
Os números atômicos e de massa do novo elemento serão
respectivamente:
a) 95 e 245
b) 96 e 244
c) 96 e 243
d) 97 e 243
e) 97 e 245
13. (Fuvest) O decaimento radioativo de uma amostra de Sr-90
está representado no gráfico a seguir. Partindo-se de uma
amostra de 40,0g, após quantos anos, aproximadamente,
restarão apenas 5,0g de Sr-90?
a) 15.
b) 54.
c) 84.
d) 100.
e) 120.
14. (Fuvest) Mediu-se a radioatividade de uma amostra
arqueológica de madeira, verificando-se que o nível de sua
radioatividade devida ao carbono-14 era 1/16 do apresentado
por uma amostra de madeira recente. Sabendo-se que a meiavida do isótopo †C¢¥ é 5,73 x 10¤ anos, a idade, em anos, dessa
amostra é:
a) 3,58 x 10£.
b) 1,43 x 10 ¤.
c) 5,73 x 10¤.
d) 2,29 x 10¥.
e) 9,17 x 10¥.
15. (Fuvest) Em 1995, o elemento de número atômico 111 foi
sintetizado pela transformação nuclear:
‚•Ni§¥ + •ƒBi£¡ª ë Rg£¨£ + nêutron
Esse novo elemento, representado por Rg, é instável. Sofre o
decaimento:
Rg£¨£ ë ³‣Mt£§© ë ³‡Bh£§¥ ë
ë ³…Db£§¡ ë ³ƒLr£¦§ ë ³Md£¦£
Nesse decaimento, liberam-se apenas
a) nêutrons.
b) prótons.
c) partículas ‘ e partículas ’.
d) partículas ’.
e) partículas ‘.
16. (Fuvest) O isótopo radioativo Cu-64 sofre decaimento ’,
conforme representado:
‚‣Cu§¥ ë ƒ³Zn§¥ + ÷’¡
A partir de amostra de 20,0 mg de Cu-64, observa-se que, após
39 horas, formaram-se 17,5 mg de Zn-64. Sendo assim, o tempo
necessário para que metade da massa inicial de Cu-64 sofra
decaimento ’ é cerca de
(Observação: ‚‣Cu§¥: 64 = número de massa; 29 = número
atômico)
a) 6 horas.
b) 13 horas.
c) 19 horas.
d) 26 horas.
e) 52 horas.
17. (Fuvest) Um centro de pesquisa nuclear possui um cíclotron
que produz radioisótopos para exames de tomografia. Um deles,
o Flúor-18 (¢©F), com meia-vida de aproximadamente 1h 30min,
é separado em doses, de acordo com o intervalo de tempo entre
sua preparação e o início previsto para o exame. Se o frasco
com a dose adequada para o exame de um paciente A, a ser
realizado 2 horas depois da preparação, contém NÛ átomos de
¢©F, o frasco destinado ao exame de um paciente B, a ser
realizado 5 horas depois da preparação, deve conter N½ átomos
de ¢©F, com
(A meia vida de um elemento radioativo é o intervalo de tempo
após o qual metade dos átomos inicialmente presentes sofreram
desintegração.)
a) N½ = 2NÛ
b) N½ = 3NÛ
c) N½ = 4NÛ
d) N½ = 6NÛ
e) N½ = 8NÛ
18. (G1) Com base nos conceitos relacionados a radioatividade,
a partícula X, na equação radioativa „Bª + ‚ø‘¥ ë †C¢£ + X, é:
a) um nêutron
b) um próton
c) um elétron
d) uma partícula ‘
e) uma partícula ’
19. (G1) A datação de material orgânico envolve um dos
isótopos do carbono, o carbono 14. As plantas e os animais
incorporam o isótopo C-14 pelo CO‚ da atmosfera ou através da
cadeia alimentar. Quando morrem, a quantidade de C-14 decai e
ele se desintegra de acordo com a equação a seguir:
†C¢¥ ë ‡N¢¥ + Radiação
Com base no texto acima e nos conceitos relacionados à
radioatividade, é CORRETO afirmar que:
a) a radiação emitida na reação possui menor poder de
penetração que as ondas eletromagnéticas
b) o processo de datação de fóssil, pergaminho e de
documentos antigos é feito pela determinação da quantidade
total de carbono presente nas amostras
c) todas as radiações são necessárias e essenciais à
manutenção da vida
d) a transformação de carbono em nitrogênio indica que esses
átomos são isótonos
e) as ondas eletromagnéticas são formadas por radiações Beta
20. (Puc-rio) Considere a equação nuclear incompleta:
Pu£¤ª + .............. ë Am£¥¡ + 1p + 2n
Para completar a equação, é correto afirmar que o amerício-240
é um isótopo radioativo que se obtém, juntamente com um
próton e dois nêutrons, a partir do bombardeio do plutônio-239
com:
a) partículas alfa.
b) partículas beta.
c) radiações gama.
d) raios X.
e) deutério.
21. (Puccamp) O iodo-125, variedade radioativa do iodo com
aplicações medicinais, tem meia vida de 60 dias. Quantos
gramas de iodo-125 irão restar, após 6 meses, a partir de uma
amostra contendo 2,00g do radioisótopo?
a) 1,50
b) 0,75
c) 0,66
d) 0,25
e) 0,10
22. (Uerj) Num experimento para a determinação do número de
partículas emitidas pelo radônio, foi utilizada uma amostra
contendo 0,1 mg desse radioisótopo. No primeiro dia do
experimento, foram emitidas 4,3 × 10¢§ partículas. Sabe-se que a
emissão de um dia é sempre 16 % menor que a do dia anterior.
O número total de partículas que essa amostra emite, a partir do
primeiro dia do experimento, é aproximadamente igual a:
a) 4,2 × 10¢©
b) 2,6 × 10¢©
c) 4,3 × 10¢¨
d) 2,7 × 10¢¨
23. (Unesp) Em 1902, Rutherford e Soddy descobriram a
ocorrência da transmutação radioativa investigando o processo
espontâneo:
24. (Unesp) Quando um átomo do isótopo 228 do tório libera
uma partícula alfa (núcleo de hélio com 2 prótons e número de
massa 4), transforma-se em um átomo de rádio, de acordo com
a equação a seguir.
ÖTh££© ë ••RaÒ + ‘
Os valores de Z e Y são, respectivamente:
a) 88 e 228
b) 89 e 226
c) 90 e 224
d) 91 e 227
e) 92 e 230
25. (Unesp) Um radioisótopo, para ser adequado para fins
terapêuticos, deve possuir algumas qualidades, tais como: emitir
radiação gama (alto poder de penetração) e meia-vida
apropriada. Um dos isótopos usados é o tecnécio-99, que emite
este tipo de radiação e apresenta meia-vida de 6 horas. Qual o
tempo necessário para diminuir a emissão dessa radiação para
3,125 % da intensidade inicial?
a) 12 horas.
b) 18 horas.
c) 24 horas.
d) 30 horas.
e) 36 horas.
26. (Unesp) Cientistas russos conseguem isolar o elemento 114
superpesado.
("Folha Online", 31.05.2006.)
Segundo o texto, foi possível obter o elemento 114 quando um
átomo de plutônio-242 colidiu com um átomo de cálcio-48, a
1/10 da velocidade da luz. Em cerca de 0,5 segundo, o elemento
formado transforma-se no elemento de número atômico 112
que, por ter propriedades semelhantes às do ouro, forma
amálgama com mercúrio. O provável processo que ocorre é
representado pelas equações nucleares:
‣„Pu£¥£ + ‚³Ca¥© ë „Xò ë ‚Y£©§ + b
•• Ra ££§ ë •† Rn £££ + x
A partícula X corresponde a um:
a) núcleo de hélio.
b) átomo de hidrogênio.
c) próton.
d) nêutron.
e) elétron.
Com base nestas equações, pode-se dizer que a e b são,
respectivamente:
a) 290 e partícula beta.
b) 290 e partícula alfa.
c) 242 e partícula beta.
d) 242 e nêutron.
e) 242 e pósitron.
27. (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:
‣…Am£¥¢ ë ‣ƒNp£¤¨ + Z
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.
28. (Unifesp) Quando se fala em isótopos radioativos,
geralmente a opinião pública os associa a elementos perigosos,
liberados por reatores nucleares. No entanto, existem isótopos
de elementos naturais que estão presentes no nosso dia-a-dia.
O gráfico mostra a cinética de desintegração do rádio-226, que
pode estar presente em materiais de construção, em geral em
concentrações muito baixas para que se possa comprovar
qualquer relação com danos à saúde. As coordenadas de um
ponto do gráfico são indicadas na figura.
29. (Unitau) Assinale a alternativa correta:
a) Quando um átomo emite uma partícula ‘, seu Z aumenta 2
unidades e seu A aumenta 4 unidades.
b) Podemos classificar um elemento como radioativo quando
seu isótopo mais abundante emitir radiações eletromagnéticas e
partículas de seu núcleo para adquirir estabilidade.
c) As partículas ‘ são constituídas de 2 prótons e 2 elétrons; e
as partículas ’, por 1 próton e 1 elétron.
d) Quando um átomo emite uma partícula ’, seu Z diminui 1
unidade e seu A aumenta 1 unidade.
e) As partículas ‘, ’ e – são consideradas idênticas em seus
núcleos e diferentes na quantidade de elétrons que possuem.
30. (Unitau) Examine a seguinte proposição:
"A radiação gama apresenta pequeno comprimento de onda,
sendo mais penetrante que alfa, beta e raios X."
Esta proposição está:
a) confusa.
b) totalmente errada.
c) errada, porque não existem radiações gama.
d) parcialmente correta.
e) totalmente correta.
GABARITO
1. n = 0,010 mol.
2. Número de átomos = 1,2 × 10££ átomos.
Partículas alfa = 1.
Partículas beta = 2.
3. Pelo gráfico calculamos o tempo de meia vida (t(1/2)).
Observe a figura:
onde
m: massa no tempo t;
m³: massa no tempo 0;
c: tempo de meia-vida.
A meia-vida desse isótopo, em anos, é igual a
a) 1400.
b) 1500.
c) 1600.
d) 1700.
e) 1800.
t(1/2) = 12,4 anos.
[¤He] = 3 × [¤H], então:
([¤He]/[¤H]) = 3
Idade da amostra = t(1/2) × ([¤He]/[¤H]) × 0,7
Idade da amostra = 12,4 × 3 × 0,7
Idade da amostra = 26,04 anos = 26 anos.
11. [D]
12. [D]
13. [C]
4. a) ••Ra££¦ ë ÷’¡ + •‣Ac££¦
14. [D]
- partícula beta
- são isóbaros
15. [E]
b) 45 dias.
16. [B]
5. a) ••Ra££¤ ë •†Rn£¢ª + ‚‘¥
17. [C]
b) •‚Pb£¢£ ë •³Bi£¡© + ‚‘¥
18. [A]
6. I) ƒAØ£¨ + ‚‘¥ ë …P¤¡ + ³n¢ (partícula x = nêutron)
19. [A]
II) …P¤¡ ë „Y¤¡ + øe¡ (elemento Y ë Z=4 e A=30)
20. [A]
7. a) ‣‚ U £¤© + ³ n ¢ ë ‣‚ U £¤ª
21. [D]
‣‚ U £¤ª ë ‣ƒ Np £¤ª + ÷Y ¡
22. [D]
Y é a partícula beta ( ÷ ’ ¡ )
23. [A]
b) Meia-vida é o tempo necessário para que a metade de uma
amostra radioativa sofra desintegração. Para o Neptúnio-239
vale 2 dias.
24. [C]
8. a) Radiação alfa. Trata-se de núcleos de hélio e que são
atraídas pela placa negativa.
26. [B]
25. [D]
27. [A]
b) ‣‚U£¤¥ ë ‚‘¥ + ‣³X£¤¡.
28. [C]
9. A equação química para o decaimento do trítio pode ser
representada por:
29. [B]
H¤ ë ‚He¤ + ÷’¡
30. [E]
A água permaneceu confinada no aqüífero por 48 anos.
A relação inicial entre o trítio e o prótio é de 1 x 10-¢¨ até decair a
6,25 x 10-¢ª é dada pela figura a seguir.----- split--->
Tempo total = 4 x 12 anos = 48 anos.
A água permaneceu confinada no aqüífero por 48 anos.
10. [A]