Prof. Antonio B. Pereira - Químico
Mestre em Ensino de Química – UFMS
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A boa conduta é o inicio do encantamento, já a cultura e o estimulo
pessoal é a permanência dessa virtude.
Marcos Nunes
RESUMO
REAÇÕES NUCLEARES
Radioatividade natural – Antonie-Henri Becquerel (1896)
Marie Curie criou o termo radioatividade
Radiações da pechblenda (mineral formado por óxido de
urânio)– emitia radiação natural, formado de urânio, rádio e
polônio
Raio X (1895), raios catódicos (Willian Crookes
235
231
4
Radiação alfa (α) 92U
-> 90Th
+ 2α (emitida núcleos
atômicos > 83) – transmutação
14
14
0
Radiação beta (β) 6C -> 7N +-1β
Radiação gama (ϒ) – ondas eletromagnéticas, radiação
ionizante
Emissão de pósitrons – cargas positivas e massa próximas à do
+
0
0
elétron (β , +1β ou +1e
15
0
15
8O -> +1β + 7O
Emissão de nêutrons
4
9
1
12
2α + 4Be -> 0n + 6C
Raios X – são produzidos quando elétrons são acelerados.
Meia Vida ou período de semi-desintegração – é tempo de meiavida é o tempo necessário para que a quantidade de seus
núcleos se reduza à metada.
Datação do Carbono-14
1
14
14
1
0n + 7N -> 6C + 1H
Fissão Nuclear
Fusão Nucelar
A usina nuclear de Fukushima, no Japão, sofreu diversas avarias
estruturais após ser atingida por um terremoto seguido de
“tsunami” em março de 2011. Recentemente, técnicos
detectaram o vazamento de diversas toneladas de água
radioativa para o Oceano Pacífico, em local próximo à usina. A
água radioativa está contaminada, principalmente, com
isótopos de estrôncio, iodo e césio, como o césio-137. O 137
55 Cs
é um isótopo radioativo com tempo de meia-vida de cerca de
30,2 anos, cujo principal produto de decaimento radioativo é o
137
56 Ba,
0
1β.
em uma reação que envolve a emissão de uma partícula
Considerando o texto e as informações fornecidas acima, é
CORRETO afirmar que:
01) o decaimento radioativo do césio-137 ocorre com a perda
de um elétron da camada de valência.
02) as partνculas 01β, emitidas no decaimento radioativo do
137
55 Cs,
nγo possuem carga elιtrica e nγo possuem massa, e
podem atravessar completamente o corpo humano.
137
04) o átomo de 137
55 Cs é isóbaro do 56 Ba.
08) os efeitos nocivos decorrentes da exposição ao césio-137
são consequência da emissão de partículas α, que surgem
137
pelo decaimento radioativo do 137
55 Cs formando 56 Ba.
16) após 15,1 anos, apenas um quarto dos átomos de 137
55 Cs
ainda permanecerá detectável na água proveniente da
usina.
32) cada átomo de 137
55 Cs possui 55 prótons e 82 nêutrons.
QUESTÃO 2.
QUESTÃO 1.
(Ufsc 2014) Após novo vazamento, radiação em Fukushima
atinge nível crítico
Os níveis de radiação nas proximidades da usina nuclear de
Fukushima, no Japão, estão 18 vezes mais altos do que se
supunha inicialmente, alertaram autoridades locais.
Em setembro de 2013, o operador responsável pela planta
informou que uma quantidade ainda não identificada de água
radioativa vazou de um tanque de armazenamento. Leituras
mais recentes realizadas perto do local indicam que o nível de
radiação chegou a um patamar crítico, a ponto de se tornar letal
com menos de quatro horas de exposição.
Disponível
em:
<www.bbc.co.uk/portuguese/noticias/2013/09/130831_fukushi
ma_niveis_radiacao_18_vezes_lgb.shtml> [Adaptado]
Acesso em: 2 set. 2013.
(Upe 2014)
Alguns radioisótopos são utilizados como
traçadores na agricultura nuclear. O isótopo P-32 é um dos mais
utilizados na agropesquisa, introduzido em fertilizantes na
forma de fosfatos
PO43 ,
o que permite o estudo da
absorção e do metabolismo das plantas. A meia-vida desse
radioisótopo é igual a 14 dias e ele sofre decaimento β,
produzindo um isótopo do enxofre.
Sobre esse processo, é CORRETO afirmar que
a) o decaimento β produz um núcleo isótopo do núcleo
emissor.
b) o núcleo formado após o decaimento β tem o mesmo
número de massa do isótopo P-32.
c) um solo que foi tratado com 250 g de um fertilizante
marcado com P-32 terá 62,5 g desse isótopo após 28 dias.
d) passado um período de semidesintegração, a massa de
enxofre produzida é igual à massa de P-32 contida
inicialmente no fertilizante utilizado.
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1
e)
o uso de radioisótopos que emitem radiação β causa
prejuízo ao solo e ao produto agrícola, uma vez que eles
passam a ser fonte de emissão radioativa.
no organismo, o número de átomos e a massa atômica do
produto formado após decaimento radioativo são,
respectivamente,
Dado: Constante de Avogadro  6  1023.
QUESTÃO 3.
(Espcex (Aman) 2014) “Os Curie empreenderam uma elaborada
análise química da uranimite, separando seus numerosos
elementos em grupos analíticos: sais de metais alcalinos, de
elementos alcalino terrosos, de elementos de terras raras...
Os Curie continuaram a analisar os resíduos de uranimite e, em
julho de 1898, obtiveram um extrato de bismuto quatrocentas
vezes mais radioativo que o próprio urânio”.
a)
1,9  1023 e 36.
b)
1,9  1021 e 36.
c)
2,1 1019 e 32.
d)
2,1 1017 e 28.
e)
2,1 1015 e 28.
QUESTÃO 6.
(Tio Tungstênio memórias de uma infância química — Oliver
Sacks — p. 257).
214
Considerando a meia vida do bismuto ( Bi), que é de 20
214
minutos, e uma amostra inicial de 100,0 g de Bi, a quantidade
214
restante de Bi dessa amostra, que o casal Curie observaria,
passada uma hora, seria de
a) 5,0 g
b) 12,5 g
c) 33,2 g
d) 45,0 g
e) 80,5 g
(Pucrj 2013) O gráfico abaixo se refere ao decaimento
espontâneo de uma amostra de um dado isótopo radioativo
com a abscissa indicando o tempo, em anos, e a ordenada
indicando a massa, em gramas, do isótopo:
QUESTÃO 4.
(Espcex (Aman) 2013) Um isótopo radioativo de Urânio-238
 238
92U , de número atômico 92 e número de massa 238, emite
uma partícula alfa, transformando-se num átomo X, o qual
emite uma partícula beta, produzindo um átomo Z, que por sua
vez emite uma partícula beta, transformando-se num átomo M.
Um estudante analisando essas situações faz as seguintes
observações:
I. Os átomos X e Z são isóbaros;
II.


O átomo M é isótopo do Urânio-238 238
92U ;
III. O átomo Z possui 143 nêutrons;
IV. O átomo X possui 90 prótons.
Das observações feitas, utilizando os dados acima, estão
corretas:
a) apenas I e II.
b) apenas I e IV.
c) apenas III e IV.
d) apenas I, II e IV.
e) todas.
QUESTÃO 5.
32
(Ufg 2013) A substância P é uma espécie radioativa utilizada
no tratamento radioterápico de alguns tipos de câncer. Essa
substância emite partículas alfa que possuem energia suficiente
32
para combater as células infectadas. Ao introduzir 10 μg de P
Partindo de 180 g de uma amostra desse isótopo radioativo, o
que restará dela, em gramas, após dois anos é
aproximadamente igual a:
a) 5,6
b) 11
c) 22
d) 45
e) 90
QUESTÃO 7.
(Ime 2013) Com relação às emissões radioativas observadas no
planeta Terra, assinale a alternativa correta:
a) A emissão de uma partícula α resulta em um elemento
situado em uma posição imediatamente à direita do
elemento original, na tabela periódica.
b) A radiação γ frequentemente acompanha uma emissão α
ou β.
c) Raios γ são radiações eletromagnéticas, de comprimento
de onda superior ao da luz visível, cuja emissão não resulta
em mudanças do número atômico ou do número de massa
do elemento.
d) As reações de fusão nuclear ocorrem quando núcleos de
átomos pesados, como urânio ou tório, são bombardeados
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2
e)
com nêutrons, quebrando-se em átomos menores e
liberando energia e radioatividade.
O decaimento α se deve à alta instabilidade do núcleo de
4
2 He,
o que faz com que este se separe facilmente de
núcleos maiores.
QUESTÃO 8.
(Fgv 2013) O ítrio-90, meia-vida = 3 dias, emissor 01β , 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:
a) 12,5% e ítrio-89.
b) 12,5% e zircônio-90.
c) 12,5% e estrôncio-90.
d) 33% e estrôncio-90.
e) 33% e zircônio-90.
chegar a elementos mais estáveis como é mostrado abaixo:
238
U92 (urânio)  4  2 + 234 Th90 (tório)
232
Th90 (tório)  4  2 + 228Ra88 (rádio)
228
Ra88 (rádio)  .................. 208Pb82 (chumbo)
Marque a alternativa que apresenta respectivamente o número
de prótons do Urânio, o número atômico do Tório e o número
de nêutrons do Chumbo:
a) 238, 90 e 82
b) 92, 234 e 126
c) 92, 90 e 126
d) 238, 234 e 82
QUESTÃO 11.
(Uespi 2012) O fósforo 32 é usado na forma de Na2HPO4 no
tratamento, entre outras doenças, da leucemia mieloide
32
crônica. A equação nuclear para o decaimento do P, como
emissor β, é:
a)
QUESTÃO 9.
(Uern 2013) Em 1900, o físico francês Antoine Henri Becquerel
(1852-1908) comparou esses desvios sofridos pelas partículas
beta com os desvios que os elétrons realizavam, quando
também eram submetidos a um campo eletromagnético. O
resultado foi que eram iguais, com isso, viu-se que as partículas
beta eram na realidade elétrons.
(Disponível em: http://www.brasilescola.com/quimica/emissaobeta.htm)
É correto afirmar que, quando um núcleo emite uma partícula
β, seu número atômico
a) diminui uma unidade e seu número de massa não se altera.
b) aumenta uma unidade e seu número de massa não se
altera.
c) diminui uma unidade e seu número de massa se altera de
uma unidade.
d) aumenta uma unidade e seu número de massa se altera de
uma unidade.
QUESTÃO 10.
(G1 - cftrj 2012) “O acidente nuclear de Fukushima alcançou o
nível de gravidade 6, quase chegando ao nível de Chernobyl (7),
afirmou nesta segunda-feira o presidente da Autoridade
Francesa de Segurança Nuclear (ASN), André-Claude Lacoste.”
“A exposição aos raios não é o único risco ao qual o corpo
humano está sujeito em relação à radioatividade. É ainda mais
importante evitar que as pessoas incorporem material
radioativo. A forma mais comum de isto acontecer é pela
inalação de gases que se misturam à atmosfera depois de um
vazamento.”
b)
c)
d)
e)
32
15 P 
32
15 P 
32
15 P 
32
15 P 
32
15 P 
36
13 A  β
32
14 Si  β
32
16 S  β
33
16 S  β
36
17 C  β
QUESTÃO 12.
(Acafe 2012) No jornal O Estado de São Paulo, de 30 de agosto
de 2011, foi publicada uma reportagem sobre o acidente
nuclear na usina Daiichi, em Fukushima no Japão “[...] em 33
localidades havia um excesso de césio-137 de 1,48 milhão de
becquerel por metro quadrado, […]”.
Com base no texto acima e nos conceitos sobre processos
radioativos, analise as afirmações a seguir.
I. O césio-137 é um material radioativo com tempo de meia
vida curto e não apresenta risco à saúde das pessoas que
moram na região afetada pelo acidente.
II. A partícula α possui estrutura semelhante ao núcleo do
átomo de hélio.
III. Processos radioativos são essencialmente transformações
nucleares, na qual núcleos instáveis emitem radiações.
IV. Becquerel é uma grandeza que mede a intensidade de
radiação ou a atividade radioativa.
Assinale a alternativa correta.
a) Todas as afirmações estão corretas.
b) Apenas II e IV estão corretas.
c) Apenas a afirmação III está correta.
d) Apenas II, III e IV estão corretas.
QUESTÃO 13.
Agência AFP: segunda-feira, 14 de março de 2011
238
Por apresentar um núcleo instável, o Urânio ( U92) emite
radiações e partículas transformando-se sequencialmente até
(Uel 2012) Observe a figura e leia o texto a seguir.
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3
(Ufg 2012) A datação arqueológica consiste na quantificação do


carbono-14 14 C6 , um isótopo radioativo do carbono, em um
determinado corpo ou objeto em estudo. O 14 C6 é formado
quando um nêutron proveniente dos raios cósmicos é


capturado por um átomo de nitrogênio 14 N7 , expelindo um
próton. O
C6 decai espontaneamente para 14 N7 com o
tempo de meia-vida superior a 5.000 anos. Nesse processo de
decaimento radioativo ocorre a emissão de:
a) partículas alfa
b) partículas beta
c) partículas gama
d) prótons
e) nêutrons
14
Empédocles propôs “quatro raízes para todas as coisas”: a terra,
a água, o ar e o fogo, formando assim os quatro elementos.
Acredita-se que, na medida em que o homem manipula estas
propriedades, é também possível alterar as estruturas
elementares da matéria e transmutá-la. Encontrar a matériaprima e trazê-la para a terra era a tarefa primordial do
alquimista, através das repetidas transmutações dos elementos.
Surgem dessa busca superior muitas tentativas analíticas de
transformar outras substâncias em ouro.
(Adaptado de: ROOB, Alexander. O museu hermético: alquimia e
misticismo. New York: Taschen, 1997. p.14-30.)
Com base no texto e nos conhecimentos sobre estrutura
atômica e radiatividade, assinale a alternativa que preenche,
correta e respectivamente, as lacunas do texto a seguir.
Hoje, com a construção de aceleradores de partículas, é possível
produzir artificialmente o ouro por meio de processos de
________ nuclear (também chamada de transmutação
artificial). Como exemplo deste processo, tem-se o
______________ do núcleo de chumbo ( 82Pb207 )
por
7
______________ resultando em ouro ________, lítio (3 Li ) e
liberando ________.
a) fissão
/
aquecimento
/
partículas
alfa
( 2 4 ) / ( 80 Au199 ) / 5( 0n1) .
b) fissão
/
aquecimento
c)
1
197
1
197
( 0 n ) / ( 79 Au
fissão
/
4
e)
( 2  ) / ( 80 Au
fusão
/
1
198
( 0 n ) / ( 79 Au
/
) / 3( 1 ) .
bombardeamento
pósitrons
/
nêutrons
1
203
(Ufpr 2012) Em 2011 celebramos o Ano Internacional da
Química. Além disso, 2011 é também o ano do centenário do
recebimento do Prêmio Nobel de Química por Marie Curie, que
foi a primeira cientista a receber dois Prêmios Nobel, o primeiro
em 1903, em Física, devido às suas contribuições para as
pesquisas em radioatividade, e o segundo em 1911, pela
descoberta dos elementos rádio e polônio. O polônio não possui
isótopos estáveis, todos são radioativos, dos quais apenas o
210
Po ocorre naturalmente, sendo gerado por meio da série de
decaimento do rádio. A seguir são ilustrados dois trechos da
série de decaimento do rádio:



226
222
218
214
88 Ra  86 Rn  84 Po  82 Pb



210
206
 210
 210
82 Pb 
83 Bi 
84 Po  82 Pb
t1/2  138,38 dias
Com base nas informações fornecidas, considere as seguintes
afirmativas:
1. A partícula  possui número de massa igual a 4.
2. Para converter 214 Pb em 210 Pb , conectando os dois
trechos da série, basta a emissão de uma partícula  .
3. Uma amostra de 210 Po será totalmente convertida em
206
0
( 0 n ) / ( 79 Au ) / 4( 0 n ) .
d) fusão
/
bombardeamento
QUESTÃO 15.
/
partículas
alfa
1
) / 1p .
bombardeamento
/
nêutrons
Pb após 276,76 dias.
4. No decaimento  , o número de massa é conservado, pois
um nêutron é convertido em um próton.
Assinale a alternativa correta.
a) Somente a afirmativa 3 é verdadeira.
b) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras.
c) Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras.
d) Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras.
e) Somente as afirmativas 1 e 4 são verdadeiras.
1
) / 3( 0 n ) .
QUESTÃO 14.
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4