EXERCÍCIOS EXTRAS Professor: ALEX ALUNO(A):______________________________________________________________________ Química Geral ambulante e não poderia ficar confinado durante todo esse período. Felizmente, o organismo humano elimina rápida e naturalmente, via fezes, urina e suor, muitas das substâncias ingeridas. Dessa forma, após algumas horas, o paciente poderá ir para casa, sem causar problemas para si e para seus familiares. No entanto, o iodo-131 continua seu decaimento normal na urina armazenada no depósito de rejeito hospitalar, até que possa ser liberado para o esgoto comum. Considere que um paciente ingeriu uma suspensão com 40 mg de iodo-131 e toda esta substância passou para urina e ficou armazenada para ser descartada após decair por 56 dias. Assinale a alternativa que apresenta, respectivamente, a quantidade deste iodo que foi descartada e após quantas meia-vidas ocorreu este descarte. RADIOATIVIDADE (Cinética de Desintegração) 01 - (ACAFE SC/2014) Quanto tempo levará para a atividade do radioisótopo 137 Cs cair para 3,125% de seu valor inicial? Dado: Considere que o tempo de meia vida do radioisótopo 137Cs seja de 30 anos. a) b) c) d) DATA: 08/03/2015 150 anos 0,93 anos 180 anos 29 anos 02 - (Fac. Santa Marcelina SP/2014) O ítrio-90 é um radioisótopo que tem sido cada vez mais utilizado no tratamento de tumores, especialmente do fígado, e apresenta meia-vida de 64 horas. No gráfico, sem escala definida, a curva mostra a atividade de certa amostra de 90Y ao longo do tempo. a) b) c) d) e) 312,5 g após 7 meia-vidas. 5,71 g após 7 meia-vidas. 0,3125 g após 10 meia-vidas. 625 g após 7 meia-vidas. 0,625 g após 10 meia-vidas. 04 - (UFU MG/2014) O iodo-132, devido à sua emissão de partículas beta e radiação gama, tem sido muito empregado no tratamento de problemas na tireoide. A curva abaixo ilustra o decaimento radioativo desse isótopo. De acordo com os valores indicados no gráfico, o valor da atividade, em MBq, no tempo zero era igual a a) b) c) d) e) 200. 300. 400. 500. 100. A análise da curva de decaimento revela que o iodo a) b) c) d) 03 - (IFGO/2014) O iodo-131, utilizado em Medicina Nuclear para exames de tireoide, possui a meia-vida de 8 dias. Isso significa que, decorridos 8 dias, a atividade ingerida pelo paciente será reduzida à metade. Entretanto, se for necessário aplicar uma quantidade maior de iodo-131 no paciente, não se poderia esperar por 10 meia-vidas para que a atividade na tireoide tivesse um valor desprezível. Isso inviabilizaria os diagnósticos que utilizam material radioativo, já que o paciente seria uma fonte radioativa desintegra-se, emitindo partículas de carga positiva. estabiliza-se a partir de trinta e dois dias. possui meia-vida de oito dias. alcança a massa de 25 gramas em três meias vidas. 05 - (UEPA/2014) Uma explosão na usina nuclear de Fukushima no Japão, devido a um tsunami, evidenciou o fenômeno da radiação que alguns elementos químicos possuem e à qual, acidentalmente, podemos ser expostos. Especialistas informaram que Césio-137 foi lançado na atmosfera. Sabendo-se que o Césio-137 tem tempo de meia vida de 1 30 anos, depois de 90 anos, em uma amostra de 1,2g de Césio-137 na atmosfera, restam: a) b) c) d) e) 0,10g 0,15g 0,25g 0,30g 0,35g a) b) c) d) e) 12,5% e ítrio-89. 12,5% e zircônio-90. 12,5% e estrôncio-90. 33% e estrôncio-90. 33% e zircônio-90. TEXTO: 1 - Comum às questões: 9, 10 06 - (UERN/2014) “O Brasil possui uma das maiores reservas mundiais de urânio, o que permite o suprimento das necessidades domésticas a longo prazo e uma possível disponibilização do excedente para o mercado externo. O urânio é garantia de futuro com energia, de desenvolvimento planejado e se encontra inserido nas necessidades do século 21.” (Disponível em: http://www.inb.gov.br/ptbr/webformas/Interna2.aspx?secao_id=47.) Sabendo-se que o tempo de meia vida do isótopo radioativo do 92U238 e 4,5 bilhões de anos, qual seria o tempo necessário (em bilhões de anos) para que ele perdesse 87,5% de sua atividade? a) b) c) d) 1,5. 3,9. 9. 13,5. O 99mTc (tecnécio-99 metaestável) é um emissor gama com meia vida de 6 horas amplamente utilizado em procedimentos de Medicina Nuclear. É produzido pelo decaimento do 99Mo (molibdênio-99), que tem uma meia-vida de 66 horas. O gerador de tecnécio consiste em um recipiente com pequenas esferas de alumina sobre as quais o 99Mo (molibdênio- 99), produzido em um reator nuclear, liga-se firmemente. Quando decai em tecnécio este, por ser quimicamente diferente, desliga-se da alumina, e pode ser “lavado” do recipiente por uma solução salina. A foto mostra a coluna de alumina no centro de uma espessa blindagem para a radiação. Acima, à esquerda, o local onde é conectado o frasco da solução salina; à direita, o local onde é colocado o frasco evacuado que “suga” a solução, fazendo-a passar pela coluna de alumina. (Nelson Canzian da Silva. www.fsc.ufsc.br, abril de 2008.) 07 - (UFPE/2014) Atualmente, o Japão enfrenta um grave problema ambiental, decorrente do vazamento de substâncias radioativas provenientes de uma usina nuclear em Fukushima. A empresa responsável pela usina informou que água contaminada com césio-137 vem sendo despejada no mar, e que cada litro da água contaminada possui uma atividade radioativa de 16.000 decaimentos por segundo, que é uma atividade 128 vezes maior que o máximo permitido pela legislação ambiental do Japão. Sabendo que a meia-vida do césio-137 é igual a 30 anos, analise as proposições abaixo. 00. A atividade radioativa máxima permitida pela legislação ambiental do Japão é de 125 decaimentos por segundo para cada litro de água. 01. 210 anos é o tempo necessário para que o nível de atividade radioativa da água contaminada caia para níveis permitidos. 02. Ao se misturar 0,5L de água contaminada com 0,5L de água pura, a atividade radioativa de 1L da mistura será de 4.000 decaimentos por segundo. 03. O césio-137 pode ser convertido em bário-137 através da emissão de uma partícula α. 04. O césio-137 possui o mesmo número de nêutrons que o césio-134. 09 - (Fac. Santa Marcelina SP/2013) Grande parte do molibdênio-99 utilizado em clínicas e hospitais do mundo todo é obtida em um reator nuclear do Canadá, fato que implica na necessidade de transporte aéreo para os demais países. Caso haja uma greve que acarrete um atraso de 132 horas em um voo que transportará o gerador de tecnécio, a atividade radioativa inicial do molibdênio-99, durante este período de greve, terá caído, em relação à inicial a a) b) c) d) e) 08 - (FGV SP/2013) O ítrio-90, meia vida = 3 dias, emissor 01 , é empregado como radiofármaco no tratamento de artrite reumatoide. O percentual de Y-90, que permanece após 9 dias em que ele foi empregado no paciente, e o produto de seu decaimento radiativo são, respectivamente: 12,5%. 3,12%. 50%. 6,25%. 25%. 10 - (Fac. Santa Marcelina SP/2013) Comparando-se os números atômicos do molibdênio e do tecnécio, pode-se afirmar que o decaimento do 2 molibdênio-99 em tecnécio-99 metaestável ocorre com a emissão radioativa constituída por a) b) c) d) e) TEXTO: 3 - Comum à questão: 12 elétrons (partículas –). prótons. pósitrons (partículas +). núcleos de hélio (partículas ). nêutrons. O Tl-201 é um isótopo radioativo do tálio que, na forma de cloreto de tálio, é usado na medicina nuclear nos exames diagnósticos de doenças coronárias e na detecção de tumores. A figura apresenta a radioatividade em função do tempo para uma amostra de Tl-201, contida num frasco hermeticamente fechado no instante zero. TEXTO: 2 - Comum à questão: 11 A maior parte do plutônio radioativo, 239 94 Pu , meia-vida de aproximadamente 24 mil anos, disponível no Planeta, foi produzida pelos humanos — cerca de 500 toneladas métricas, o suficiente para produzir 100 mil bombas nucleares. Grande parte desse arsenal integra o legado da corrida nuclear entre Estados Unidos e União Soviética ao longo da Guerra Fria, mas cada vez mais esses estoques resultam da atual energia nuclear por fissão. Japão, França, Rússia e Estados Unidos também usam plutônio como combustível nos chamados “reatores rápidos” que utilizam nêutrons para iniciar a fissão. (BIELLO, 2012, p. 11). BIELLO, David. Destruindo o plutônio. Scientific American Brasil. São Paulo: Duetto, ano 11, n. 123, 2012. 12 - (Fac. Santa Marcelina SP/2013) O tempo necessário para que a radioatividade da amostra de Tl-201 decaia para 25 kBq, em dias, é a) b) c) d) e) 11 - (UNEB BA/2013) 16. 15. 21. 20. 18. TEXTO: 4 - Comum à questão: 13 Considerando-se as informações do texto, as equações nucleares, com base na tabela periódica e nas tendências das propriedades dos elementos químicos, é correto afirmar: 01. Após decorridos 48 mil anos, 500 toneladas métricas de plutônio 239 terão perdido 80% de atividade radioativa. 02. O plutônio 239 deve ser enterrado durante um período de 24 mil anos para que perca por completo a atividade radioativa. 03. O isótopo 239 de plutônio é gasoso à temperatura ambiente em razão da instabilidade radioativa que apresenta. 04. O elemento químico plutônio apresenta configuração eletrônica representada por [Rn] 5f6 7s2 porque pertence ao mesmo grupo periódico do elemento químico ferro. 05. O plutônio 239 se acumula no lixo nuclear das usinas geradoras de eletricidade em consequência do bombardeio de urânio 238 por nêutrons, seguido da emissão de partículas beta, 01 , representadas por x e y nas equações nucleares II e III. Um estudo publicado na revista científica eletrônica PLos One revela hábitos do paulista mais antigo de que se tem notícia. A ossada do caçador, que viveu há 10 mil anos, foi encontrada enterrada com as pernas flexionadas, como se estivesse sentado, no Vale do Ribeira (SP). Os pesquisadores analisaram isótopos de nitrogênio e carbono obtido no colágeno dos ossos. (Revista Quanta, nov/dez 2011, p. 17) 13 - (Unicastelo SP/2013) Considerando o isótopo de 14C, cuja meia-vida é de 5 600 anos, a ossada do caçador tinha um teor desse isótopo por volta de a) b) c) d) e) 10%. 30%. 50%. 60%. 70%. TEXTO: 5 - Comum à questão: 14 A figura mostra um gerador de 99mTc (tecnécio-99 metaestável) produzido no Brasil pelo IPEN. Este radionuclídeo, utilizado na medicina nuclear, é produzido continuamente pelo decaimento do radionuclídeo “pai”, que é o 99Mo (molibdênio-99). O gráfico mostra uma 3 atividade típica de 99Mo desses geradores, em função do tempo em dias. 14 - (FAMECA SP/2014) A partir do gráfico, pode-se concluir corretamente que a meia-vida do 99Mo, em horas, é a) b) c) d) e) GABARITO: 1) Gab: A 2) Gab: C 3) Gab: A 4) Gab: C 5) Gab: B 6) Gab: D 7) Gab: VVFFF 8) Gab: B 9) Gab: E 10) Gab: A 11) Gab: 05 12) Gab: E 13) Gab: B 14) Gab: C 15) Gab: B 11. 5,5. 66. 44. 88. TEXTO: 6 - Comum à questão: 15 As emissões radioativas são empregadas na radioterapia para destruir células doentes ou impedi-las de se reproduzirem. Em 1987, uma cápsula contendo cloreto de césio-137 foi abandonada junto a um equipamento nas antigas instalações do Instituto Goiano de Radioterapia, em Goiânia. A cápsula foi encontrada e aberta pelo dono de um ferro-velho, o que causou o maior acidente radioativo da história do Brasil. 15 - (ESCS DF/2014) Considere que o tempo de meia-vida do césio-137 seja igual a trinta anos e que, em 1987, havia 12,0 g do isótopo na cápsula aberta pelo dono do ferro-velho. Com base nessa situação, assinale a opção correta. a) b) c) d) Após 90 anos da ocorrência do acidente, existirão ainda mais que 2,0 g de césio-137 remanescentes do material que havia na cápsula. Para que mais de 99% do césio-137 que havia na cápsula em 1987 já tenha sofrido desintegração, será necessário o decurso de um período de tempo superior a 180 anos. Atualmente, mais de 50% do césio-137 que havia na cápsula em 1987 já sofreu desintegração. Desde a ocorrência do acidente, a cada ano que se passou, 0,40 g do césio-137 sofreu desintegração. Bons estudos... 4