RADIOATIVIDADE
1- (ENEM) O funcionamento de uma usina nucleoelétrica típica baseia-se na liberação de
energia resultante da divisão do núcleo de urânio em núcleos de menor massa, processo
conhecido como fissão nuclear. Nesse processo, utiliza-se uma mistura de diferentes átomos
de urânio, de forma a proporcionar uma concentração de apenas 4% de material físsil. Em
bombas atômicas, são utilizadas concentrações acima de 20% de urânio físsil, cuja obtenção é
trabalhosa, pois, na natureza, predomina o urânio não-físsil. Em grande parte do armamento
nuclear hoje existente, utiliza-se, então, como alternativa, o plutônio, material físsil produzido
por reações nucleares no interior do reator das usinas nucleoelétricas. Considerando-se essas
informações, é correto afirmar que
A) a disponibilidade do urânio na natureza está ameaçada devido à sua utilização em armas
nucleares.
B) a proibição de se instalarem novas usinas nucleoelétricas não causará impacto na oferta
mundial de energia.
C) a existência de usinas nucleoelétricas possibilita que um de seus subprodutos seja utilizado
como material bélico.
D) a obtenção de grandes concentrações de urânio físsil é viabilizada em usinas
nucleoelétricas.
E) a baixa concentração de urânio físsil em usinas nuceloelétricas impossibilita o
desenvolvimento energético.
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2- (ENEM) A energia térmica liberada em processos de fissão nuclear pode ser utilizada na
geração de vapor para produzir energia mecânica que, por sua vez, será convertida em energia
elétrica. Abaixo está representado um esquema básico de uma usina de energia nuclear.
Com relação ao impacto ambiental causado pela poluição térmica no processo de refrigeração
da usina nuclear, são feitas as seguintes afirmações:
I. o aumento na temperatura reduz, na água do rio, a quantidade de oxigênio nela dissolvido,
que é essencial para a vida aquática e para a decomposição da matéria orgânica.
II. o aumento da temperatura da água modifica o metabolismo dos peixes.
III. o aumento na temperatura da água diminui o crescimento de bactérias e de algas,
favorecendo o desenvolvimento da vegetação.
Das afirmativas acima, somente está(ão) correta(s):
A) I.
B) II.
C) III.
D) I e II.
E) II e III.
3- (ENEM) A partir do esquema são feitas as seguintes afirmações:
I. a energia liberada na reação é usada para ferver a água que, como vapor a alta pressão,
aciona a turbina.
II. a turbina, que adquire uma energia cinética de rotação, é acoplada mecanicamente ao
gerador para produção da energia elétrica.
III. a água depois de passar pela turbina é pré-aquecida no condensador e bombeada de volta
ao reator.
1
Dentre as afirmações acima, somente está(ão) correta(s):
A) I.
B) II.
C) III.
D) I e II.
E) II e III.
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4- (ENEM) Um problema ainda não resolvido da geração nuclear de eletricidade é a destinação
dos rejeitos radiativos, o chamado “lixo atômico”. Os rejeitos mais ativos ficam por um período
em piscinas de aço inoxidável nas próprias usinas antes de ser, como os demais rejeitos,
acondicionados em tambores que são dispostos em áreas cercadas ou encerrados em
depósitos subterrâneos secos, como antigas minas de sal. A complexidade do problema do lixo
atômico, comparativamente a outros lixos com substâncias tóxicas, se deve ao fato de
A) emitir radiações nocivas, por milhares de anos, em um processo que não tem como ser
interrompido artificialmente.
B) acumular-se em quantidades bem maiores do que o lixo industrial convencional, faltando
assim locais para reunir tanto material.
C) ser constituído de materiais orgânicos que podem contaminar muitas espécies vivas,
incluindo os próprios seres humanos.
D) exalar continuamente gases venenosos, que tornariam o ar irrespirável por milhares de
anos.
E) emitir radiações e gases que podem destruir a camada de ozônio e agravar o efeito estufa.
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5- (ENEM) O lixo radioativo ou nuclear é resultado da manipulação de materiais radioativos,
utilizados hoje na agricultura, na indústria, na medicina, em pesquisas científicas, na produção
de energia etc. Embora a radioatividade se reduza com o tempo, o processo de decaimento
radioativo de alguns materiais pode levar milhões de anos. Por isso, existe a necessidade de
se fazer um descarte adequado e controlado de resíduos dessa natureza. A taxa de
decaimento radioativo é medida em termos de um tempo característico, chamado meia-vida,
que é o tempo necessário para que uma amostra perca metade de sua radioatividade original.
O gráfico seguinte representa a taxa de decaimento radioativo do rádio-226, elemento químico
pertencente à família dos metais alcalinos terrosos e que foi utilizado durante muito tempo na
medicina.
As informações fornecidas mostram que
A) quanto maior é a meia-vida de uma substância mais rápido ela se desintegra.
B) apenas 1/8 de uma amostra de rádio/226 terá decaído ao final de 4.860 anos.
C) metade da quantidade original de rádio-226, ao final de 3.240 anos, ainda estará por decair.
D) restará menos de 1% de rádio/226 em qualquer amostra dessa substância após decorridas
3 meias-vidas.
E) a amostra de rádio-226 diminui a sua quantidade pela metade a cada intervalo de 1.620
anos devido à desintegração radioativa.
6- (ENEM) Os núcleos dos átomos são constituídos de prótons e nêutrons, sendo ambos os
principais responsáveis pela sua massa. Nota-se que, na maioria dos núcleos, essas partículas
não estão presentes na mesma proporção. O gráfico mostra a quantidade de nêutrons (N) em
função da quantidade de prótons (Z) para os núcleos estáveis conhecidos.
2
O antimônio é um elemento químico que possui 50 prótons e possui vários isótopos — átomos
que só se diferem pelo número de nêutrons. De acordo com o gráfico, os isótopos estáveis do
antimônio possuem
A) entre 12 e 24 nêutrons a menos que o número de prótons.
B) exatamente o mesmo número de prótons e nêutrons.
C) entre 0 e 12 nêutrons a mais que o número de prótons.
D) entre 12 e 24 nêutrons a mais que o número de prótons.
E) entre 0 e 12 nêutrons a menos que o número de prótons.
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7- (FUVEST) Em 1995, o elemento de número atômico 111 foi sintetizado pela transformação
nuclear:
64
28
272
Ni + 209
83 Bi → 111 Rg + nêutron
Esse novo elemento, representado por Rg, é instável. Sofre o decaimento:
272
111
268
264
260
256
252
Rg →109
Mt →107
Bh →105
Db →103
Lr → 101
Md
Nesse decaimento, liberam-se apenas
A) nêutrons
B) prótons
C) partículas α e partículas β
D) partículas β E) partículas α
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8- (UFSCAR) O 235U é o responsável pela energia produzida por reatores comerciais, através
do processo de fissão nuclear. O 238U, que constitui a maior parte do combustível nuclear, não
sofre processo de fissão nessas condições. No entanto, ao ser atingido por nêutrons
produzidos no funcionamento normal do reator, dá origem ao isótopo 239U, que emite,
sucessivamente, duas partículas β, gerando um produto radioativo, com meia-vida
extremamente longa e que pode ser utilizado para fins militares. Sobre o produto gerado pelo
decaimento radioativo do 239U, pela emissão sucessiva de duas partículas β, é correto afirmar
que se trata de
A)
239
93
Np
B)
239
94
Pu
C)
234
90
Th
D)
236
U
E) mistura de
237
Ue
238
U.
9- (UNIFESP) O flúor-18 é um radioisótopo produzido num acelerador cíclotron. Associado à
deoxiglucose, esse radioisótopo revela, pela emissão de pósitrons, as áreas do organismo com
metabolismo intenso de glicose, como o cérebro, o coração e os tumores ainda em estágio
3
muito inicial. Quando um átomo de flúor-18 emite um pósitron, o átomo resultante será um
isótopo do elemento químico
A) cloro.
B) flúor.
C) neônio.
D) oxigênio.
E) nitrogênio.
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10- Nas reações de transmutação:
75
+ I → 33As76 + p
33As
19
+ II → 1122Na + n
9F
82
+ III → 34Se83 + 0γ0
34Se
9
+ IV → 3Li6 + α
4Be
I, II, III e IV representam respectivamente as partículas:
A) gama, beta, elétron, deutério
B) pósitron, alfa, nêutron, próton
C) elétron, alfa, nêutron, pósitron
D) alfa, gama, pósitron, beta
E) deutério, alfa, nêutron, próton
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11- Considere as seguintes desintegrações:
I) 2813Al → 2411Na + x
II) 2813Al → 2712Mg + y
III) 2813Al → 2814Si + t
IV) 2813Al → 2613Al + z
As partículas emitidas são:
x
y
t
z
1 próton
1 beta
2 nêutrons
A) 1 alfa
1 nêutron
1 alfa
2 beta
B) 4 nêutrons
1 hélio
1 nêutron
2 nêutrons
C) 2 alfa
2 nêutrons
1 próton
1 alfa
D) 4 prótons
1 próton
1 beta
2 prótons
E) 4 hélios
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12- (FCMSC) A equação 42He + 94Be → 126C + X representa a reação que levou a
descoberta da partícula X. Essa partícula é um:
A) cátion
B) ânion
C) nêutron
D) próton
E) elétron
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13- O acidente do reator nuclear de Chernobyl, em 1986, lançou para a atmosfera grande
90
quantidade de
38 Sr radioativo, cuja meia-vida é de 28 anos. Supondo ser esse isótopo a
única contaminação radioativa, e sabendo que o local poderá ser considerado seguro quando a
quantidade de estrôncio-90 se reduzir, por desintegração, a 1/16 da quantidade inicialmente
presente, o local poderá ser habitado novamente a partir do ano de:
A) 2014
B) 2098
C) 2266
D) 2986
E) 3000
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14- 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 g do radioisótopo?
A) 1,50
B) 0,75
C) 0,66
D) 0,25
E) 0,10
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15- Mediu-se a radioatividade de uma amostra arqueológica de madeira, verificando-se que o
nível de sua radioatividade devida ao carbono-14 era 6,25% do apresentado por uma amostra
14
3
de madeira recente. Sabendo-se que a meia-vida do isótopo 6 C é 5,73 x 10 anos, a idade,
em anos, dessa amostra é:
B) 1,43 x 103 C) 5,73 x 103
D) 2,29 x 104 E) 9,17 x 104
A) 3,58 x 102
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16- Preparam-se 8 mg do radioisótopo 21884 Po, cuja meia-vida é 3,1 minutos. Restará apenas 1
mg após:
A) 3,1 min
B) 6,2 min
C) 9,3 min
D) 12,4 min
E) 24,8 min
17- Um elemento radioativo genérico 21082 X sofre transmutação emitindo duas partículas beta
e uma alfa, sendo que sua meia-vida é de 22 anos. Uma amostra de 10 g irá se reduzir a 1,25
g em ....... anos e o elemento final da desintegração de X é ..........
A) 66 anos , 21083 Bi
B) 33 anos , 21083 Bi
4
C) 44 anos , 21084 Po
D) 44 anos , 20682 Pb
E) 66 anos , 20682 Pb
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18- (UNIFESP) 60 anos após as explosões das bombas atômicas em Hiroshima e Nagasaki,
oito nações, pelo menos, possuem armas nucleares. Esse fato, associado a ações terroristas,
representa uma ameaça ao mundo. Na cidade de Hiroshima foi lançada uma bomba de urânio235 e em Nagasaki uma de plutônio-239, resultando em mais de cem mil mortes imediatas e
outras milhares como conseqüência da radioatividade. As possíveis reações nucleares que
ocorreram nas explosões de cada bomba são representadas nas equações:
U + n→142Z X + 3691Kr + 3n
235
92
239
94
A
Pu + n→ 97
39 Y + 55 Cs + 5n
Nas equações, Z, X, A e o tipo de reação nuclear são, respectivamente,
A) 52, Te, 140 e fissão nuclear.
B) 54, Xe, 140 e fissão nuclear.
C) 56, Ba, 140 e fusão nuclear.
D) 56, Ba, 138 e fissão nuclear.
E) 56, Ba, 138 e fusão nuclear.
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19- (PUCSP) A equação nuclear 147N + α → 178O + .......... será corretamente completada
com:
A) um próton.
B) um elétron.
C) um dêuteron.
D) uma partícula alfa.
E) uma partícula beta.
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20- (UnB) Considerando as reações abaixo:
I) 6027Co → 6025Ni + β
II) 23592U +
1
0n
→
141
56Ba
+
92
36Kr
+ 3
1
0n
III) 23592U → 23190Th + 42He
podemos afirmar que:
A) o cobalto 60 se desintegra com emissão de uma partícula, dando o seu isótopo, o níquel 60.
B) o urânio 235 se desintegra com emissão de uma partícula alfa, dando tório 231.
C) o tório 231 e o bário 141 são isótopos, porque ambos provêm da desintegração do átomo de
urânio 235.
D) a reação II representa uma fusão nuclear.
E) a reação III representa uma fissão nuclear.
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21- (UFRGS-FÍSICA) Quando um nêutron é capturado por um núcleo de grande número de
massa, como o do U-235, este se divide em dois fragmentos, cada um com cerca da metade
da massa original. Além disso, nesse evento, há emissão de dois ou três nêutrons e liberação
de energia da ordem de 200 MeV, que, isoladamente, pode ser considerada desprezível (trata13
se de uma quantidade de energia cerca de 10 vezes menor do que aquela liberada quando
se acende um palito de fósforo!). Entretanto, o total de energia liberada que se pode obter com
esse tipo de processo acaba se tomando extraordinariamente grande graças ao seguinte
efeito: cada um dos nêutrons liberados fissiona outro núcleo, que libera outros nêutrons, os
quais, por sua vez, fissionarão outros núcleos, e assim por diante. O processo inteiro ocorre em
um intervalo de tempo muito curto e é chamado de
A) reação em cadeia.
B) fusão nuclear.
C) interação forte.
D) decairnento alfa.
E) decaimento beta.
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22- (UFRGS-FÍSICA) Considere as afirmações abaixo, acerca de processos radioativos.
I - O isótopo radioativo do urânio (A = 235, Z = 92) pode decair para um isótopo do tório (A =
231, Z = 90) através da emissão de uma partícula α.
II - Radioatividade é o fenômeno no qual um núcleo pode transformar-se espontaneamente em
outro sem que nenhuma energia externa seja fornecida a ele.
5
III - As partículas α e P emitidas em certos processos radioativos são carregadas eletricamente.
Quais estão corretas?
A) Apenas I.
B) Apenas I e II.
C) Apenas I e III.
D) Apenas II e III.
E) I, II e III.
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23- (UFRGS-FÍSICA) Quando o núcleo de um átomo de um elemento emite uma partícula α ou
β, forma-se um núcleo de um elemento diferente. No gráfico abaixo, estão representadas
algumas transformações de um elemento em outro: o eixo vertical corresponde ao número
atômico do elemento, e o eixo horizontal indica o número de nêutrons no núcleo do elemento.
As transformações I, II e III assinaladas no gráfico correspondem, respectivamente, a emissões
de partículas
A) α, β e α.
B) α, β e β.
C) α, α e β.
D) β, α e β.
E) β, β e α.
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24- (UFRGS-FÍSICA/2011) Em 2011, Ano Internacional da Química, comemora-se o centenário
do Prêmio Nobel de Química concedido a Marie Curie pela descoberta dos elementos
224
220
radioativos Rádio (Ra) e Polônio (Po). Os processos de desintegração do Ra em Rn e do
216
212
Po em Pb são acompanhados, respectivamente, da emissão de radiação
A) α e α.
B) α e β.
C) β e β.
D) β e γ
E) γ e γ.
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1-C
2-D
3-D
4-A
5-E
6-D
7-E
8-B
9-D
10-E 11-A 12-C
13-B 14-D 15-D 16-C 17-E 18-D 19-A 20-B 21-A 22-E 23-E 24-A
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6