Prof. Arilson
14/02/2011
Química
Aluno(a):______________________________________________________
Faixa de estabilidade (FE)
A faixa sombreada do gráfico mostra a região (nêutrons/prótons) onde
são encontrados os núcleos estáveis é a faixa de estabilidade. Essa faixa
termina no elemento 83Bi.Todos os núcleos com mais de 84 prótons são
radioativos.
As transmutações artificiais podem ser obtidas por
bombardeamento de núcleos estáveis com partículas α e nêutrons ou
pela colisão entre átomos. Essas metodologias permitiram a
obtenção de centenas de novos radioisótopos.
A primeira transmutação artificial produzindo oxigênio a partir do
bombardeamento de nitrogênio com partículas alfa foi realizada em
1919 por Rutherford.
Radioatividade artificial
Núcleos com razão entre nêutrons e prótons muito grande (acima da
FE) = emissão beta
Núcleos com razão entre nêutrons e prótons pequena (abaixo da FE)
= emissão de pósitron ou captura de elétrons.
Núcleos com número atômico 84 ou maior(núcleos pesados) =
emissão alfa.
Obs: Essas regras não são rígidas.
Irene Curie, filha de Marie Curie, e seu marido Frederic Joliot,
bombardearam o 27Al com partículas α e produziram 30P e um nêutron.O
fósforo-30 foi o primeiro radioisótopo artificial produzido pelo homem. Essa
reação nuclear é representada por:
Curiosidades
Os núcleos com 2,8,20,28,50 ou 82 prótons,ou com 2,8,20,28,50,82
ou 126 nêutrons são ,em geral ,mais estáveis(números mágicos).
Os núcleos com números pares de prótons e de nêutrons são,em
geral, mais estáveis.
Séries radioativas(famílias radioativas)
É uma sequência de compostos que se origina através de sucessivas
emissões alfa e beta tendo como composto final um isótopo estável do
elemento chumbo (Pb). Existem três séries radioativas naturais:
Atualmente as transmutações artificiais geralmente são realizadas
em reatores nucleares ou aceleradores de partículas. Nesses
aparelhos as partículas são aceleradas mediante campos elétricos e
magnéticos e são colocadas em rota de colisão com gigantesca
energia.
O maior acelerador de partículas da atualidade é o LHC, com um
túnel de 27 km de circunferência situado a 100 m abaixo da
superfície.O LHC é a maior e mais sofisticada máquina construída
na história da civilização.
Exercícios extras
01 - (UFPE/2011)
Em 1934, Irene Curie e seu marido, Frederic Joliot, anunciaram a
primeira síntese de um nuclídeo radioativo artificial. Bombardearam
30
uma fina lâmina de alumínio com partículas α, obtendo o nuclídeo 15
P,
de acordo com a equação:
27
4
13 Al + 2
30
α →15
P +10 n1
Nos 50 anos que se seguiram, mais de 2000 outros nuclídeos radioativos
artificiais foram sintetizados. Uma notação simplificada tem sido usada
para reações nucleares deste tipo, o que nos permite escrever:
27
30
13 Al(α, n )15 P
Analise as reações nucleares a seguir, para identificar a natureza
verdadeira ou falsa dos produtos sugeridos.
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1
11
00. 11
5 B( p, γ ) 6 C
16
01. 19
9 F( n , α) 7 N
194
03. 191
77 Ir(α, n ) 79 Au
57
02. 55
25 Mn ( p, n ) 26 Fe
237
238
04. 93
Np(α,3n ) 95
Am
02 - (UEPG PR/2010) Sobre a radioatividade e os processos radioativos,
assinale o que for correto.
01. Radioatividade corresponde à emissão espontânea de partículas e de
radiações eletromagnéticas feitas por núcleos atômicos instáveis,
com o propósito de adquirir estabilidade.
02. A emissão de partículas radioativas transforma o elemento químico,
pois modifica o seu número atômico.
04. A radioatividade é uma propriedade essencialmente nuclear, isto é,
não depende do tipo de composto químico onde se encontra o
átomo radioativo, nem das condições físicas tais como fase de
agregação, temperatura e pressão às quais o composto radioativo é
submetido.
08. A intensidade de emissão de partículas radioativas é proporcional à
quantidade de elemento radioativo presente.
16.
A
2
3
4
1
→ 2 He + 0 n
1 H + 1H 
constitui um exemplo de fusão nuclear,
a qual ocorre com a liberação de uma grande quantidade de energia.
03 - (UFU MG/2009) O uso comercial de radiação ionizante na preservação de
alimentos é relativamente recente. O processo de irradiação pode ser utilizado
para aumentar o tempo de conservação dos alimentos, por meio da eliminação
de microorganismos patogênicos e de insetos, sem mudar significativamente
esses alimentos. A irradiação geralmente é feita com radiação gama, γ, e as
fontes prováveis para serem empregadas podem ser: 60Co ou 137Cs.Sobre a
radiação γ, analise as afirmativas a seguir.
I.
A emissão da radiação γ ocorre para estabilizar um núcleo que
emitiu quer seja radiação α quer seja radiação β.
II. Quando o átomo de 60Co emitir radiação γ significa que está
ocorrendo emissão de uma onda eletromagnética com poder de
penetração superior ao das partículas α e β.
III. Ao alimento a ser conservado com radiação γ,adiciona-se átomos de
60
Co durante o processo de fabricação, porque o 137Cs não é
recomendado, por ser mais instável.
IV. O alimento a ser conservado deve ser colocado em frente a placas
elétricas polarizadas que desviam e direcionam a radiação γ até esse
alimento.
Considerando os conceitos de fenômenos de origem nuclear, marque a
alternativa correta.
a)I e II são corretas. b)II e III são corretas. c)I, II e IV são corretas.
d)Todas são incorretas.
04 - (MACK SP/2007) A irradiação é uma técnica eficiente na conservação e
esterilização dos alimentos, pois reduz as perdas naturais causadas por
processos fisiológicos (brotamento e maturação), além de eliminar ou reduzir
microrganismos, parasitas e pragas, sem causar qualquer prejuízo ao alimento.
Assim, cebolas, batatas e morangos são submetidos à irradiação, utilizando-se,
como fonte, isótopos radioativos, emissores de radiação gama do elemento
químico cobalto 60, que destroem bactérias e fungos responsáveis pela
60
deterioração desses alimentos.O cobalto ( 27
Co ) pode também sofrer
56
transmutação para manganês ( 25
Mn ), que por sua vez transforma-se em
56
Fe ). Assinale a alternativa que contenha, respectivamente,
átomos de ferro ( 26
a seqüência de partículas emitidas durante essa transmutação.
a) γ e β b) α e β c) β e α d) γ e α e) α e γ
05 - (UNIRIO RJ/2006) Trabalhando com raios catódicos, no final do século
XIX, o físico alemão Wilheim Konrad Roentgen observou que estes 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.
IV. a soma das cargas nucleares dos produtos deve ser igual à soma das
cargas nucleares dos reagentes
V. as variações de energia são irrelevantes
São verdadeiras:
a)I, II, IV b)I, III e IV c)II, III e V d)I, III e V
07 - (UFSCAR SP)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.
08 - (UEL PR) 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 α é um núcleo do átomo de hélio, portanto é formada
por 2 prótons, dois elétrons e dois nêutrons.
c) A partícula β forma-se a partir da desintegração do nêutron, que dá
como resultado um próton, um elétron (partícula β) e um neutrino,
partícula sem carga elétrica e de massa desprezível.
d) As emissões gama (γ) são partículas que apresentam menor poder
de penetração e maior poder ionizante sobre os gases.
e) As emissões alfa (α) são as principais responsáveis pelos efeitos
biológicos das radiações. Podem produzir mutações nas células do
nosso organismo, com gravíssimas conseqüências genéticas.
09 - (FURG RS)Um grave acidente envolvendo produtos químicos aconteceu
próximo a Tóquio no final de setembro de 1999. A capa de uma revista
denunciando os perigos de acidentes deste tipo usou o seguinte
pictograma.
Esse pictograma está associado a substâncias:
a)explosivas. b)irritantes. c)oxidantes fortes.
d)radioativas. e)inflamáveis.
10 - (UEPB) A emissão de partículas e/ou radiações de núcleos instáveis de
átomos, dando origem a outros núcleos, é denominada de radioatividade.
Analise as proposições abaixo:
I.
As radiações emitidas pelos núcleos dos átomos radioativos são
denominados raios gama
(ondas eletromagnéticas, com altíssima energia, localizadas entre os
raios cósmicos e os raios X no espectro eletromagnético).
II. Quando um núcleo radioativo emite uma partícula β (elétron), um
nêutron transforma-se em um próton e o novo núcleo terá número
atômico uma unidade maior e mesma massa.
III. A propriedade de ionizar os gases é utilizada para detectar
substâncias radioativas, tanto que ela é usada como princípio de
funcionamento do contador Geiger-Muller.
Assinale a alternativa correta.
a) Apenas a proposição I está correta.
b) Apenas as proposições I e III estão corretas.
c) Apenas as proposições I e II estão corretas.
d) Todas as proposições estão corretas.
e) Apenas a proposição II está correta.
GABARITO:
1) Gab: FVFVV 2) Gab: 31 3) Gab: A 4) Gab: B
5) Gab: A 6) Gab: B 7) Gab: B 8) Gab: C
9) Gab: D 10) Gab: D
06 - (UECE) Analise as afirmativas abaixo. Nas reações nucleares,
I.
participam os prótons e os nêutrons do interior do núcleo
II. a massa dos produtos é sempre igual à massa dos reagentes
III. os núcleos dos átomos se desintegram para formar núcleos de outros
átomos, quando liberam partículas α ou β;
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