RECIFE
Colégio Salesiano Sagrado Coração
Aluna(o): _____________________________________________ Nº: _________ Turma: 3º ano ________
Recife, ______ de ________________ de 2013
Disciplina:
Química
Professor: Eber
Barbosa
Fenômenos Radioativos – Parte I
]
01 – Introdução
1.A – Radioatividade
A radioatividade é um fenômeno relacionado exclusivamente com o núcleo dos átomos (é um fenômeno
nuclear).
Radioatividade é a atividade que certos átomos possuem de emitir radiações eletromagnéticas e partículas
de seus núcleos instáveis para adquirir estabilidade. Essas emissões fazem com que os átomos radioativos de certo
elemento químico se transformem em átomos de outro elemento químico.
1.B – Estrutura Atômica Simplificada
Prótons
Elétron
Nêutrons
Nêutron
Núcleo
Átomo
Próton
Eletrosfera
Elétrons
1.C – Reação Nuclear
Também chamada transmutação, é aquela que altera os núcleos dos átomos.
Reação química: ocorre na eletrosfera dos átomos.
Reação nuclear: ocorre no núcleo dos átomos.
Reações nucleares ocorrem quando núcleos pesados e instáveis transformam-se em núcleos estáveis e mais
leves através da liberação de emissões radioativas, desintegrações ou decaimentos.
Pelo fato de alterar o núcleo dos átomos, envolvem uma quantidade de energia muito maior que as reações
químicas comuns.
1.D – Partículas Subatômicas ou NÚCLEONS
Partícula
(núcleon)
Próton
Nêutron
Elétron
Carga elétrica
relativa
+1
0
–1
Massa relativa
(aproximada)
1
1
1/1840
Fenômenos Radioativos – Parte I
Partícula
Próton
Nêutron
Elétron
Carga elétrica
Real (Coulomb)
1,60210 . 10–19
0
1,60210 . 10–19
Massa real
(gramas)
1,67252 . 10–24
–24
1,67483 . 10
9,1091 . 10–28
Observe que os nêutrons são um pouco mais
pesados que os prótons.
1
1.E – Número Atômico (Z)
Também chamado de carga nucleônica, ou carga nuclear, é o número de prótons que o átomo de um
determinado elemento possui em seu núcleo.
O número atômico é o fator que define a natureza da matéria.
1.F – Número de Massa (A)
Também chamado de número nucleônico, é a soma dos números de prótons e nêutrons contidos no núcleo
do átomo de um elemento químico.
A=P + N
A massa do átomo está praticamente concentrada no seu núcleo.
1.G – Nuclídeo
É cada um dos átomos diferentes, caracterizados por um número atômico (Z) e um número de massa (A).
Os nuclídeos serão representados dessa forma:
Exemplo1:
Número de massa (A) = 23
Número de prótons (Z) = 11
Número de elétrons = 11
Número de nêutrons = 13
.
Exemplo2:
e
A espécie química cloro é
encontrada na natureza na
forma de dois nuclídeos
diferentes.
Observação: O conjunto de todos os nuclídeos existentes no universo que apresentam mesmo número de prótons é
denominado de Elemento químico.
1.H – Átomos Isótopos ou Nuclídeos Isótopos
Átomos com mesmo número atômico (Z) e diferentes números de massa (A). Portanto, átomos do mesmo
elemento químico.
Exemplo:
(prótio),
(deutério),
(trítio)
=
Isótopos do elemento hidrogênio.
Os isótopos de um elemento químico apresentam mesmas propriedades químicas, ou seja, realizam as
mesmas ligações químicas e participam das mesmas reações químicas com mesmo comportamento químico.
Os isótopos de um elemento químico apresentam propriedades físicas diferentes, ou seja, as densidades,
pontos de fusão e ebulição são diferentes.
02 – Breve Histórico
1875 – William Crookes fez experiências com descargas elétricas, em gases a baixíssimas pressões, e descobriu os
chamados raios catódicos, que levaram Joseph John Thomson à descoberta dos elétrons em 1897.
1886 – O físico Eugen Goldstein, atentou-se para um feixe luminoso no sentido contrário ao dos elétrons. Deduziu que
a composição desse feixe, denominado raios canais, deveria indicar carga elétrica positiva, que em 1904 foi
nomeado de próton por Ernest Rutherford.
1895 – Wihlelm Konrad Roentgen introduziu modificações na ampola de Croockes e conseguiu produzir os raios X (assim
chamados porque eram de natureza desconhecida). Roentgen observou também que os raios X tornavam
fluorescentes ou fosforescentes certas substâncias.
2
Fenômenos Radioativos – Parte I
1896 – Henry Becquerel, conhecido como pai da radioatividade, tentando saber se as substâncias fluorescentes ou
fosforescentes eram capazes de emitir, por si próprias, os raios X, observa que o sulfato duplo de potássio e
uranila, K2(UO2)(SO4)2, provoca o aparecimento de manchas em chapa fotográfica que estava envolta em papel
preto. Concluiu que alguma emissão vinda daquele material estava atravessando o papel e chegando à placa.
Essas emissões foram chamadas Raios de Becquerel e posteriormente emissões radioativas.
1898/1900 – Marie Curie e Pierre Curie descobrem que todos os sais de urânio apresentavam propriedade de
impressionar chapas fotográficas; concluindo, então, que o responsável pelas emissões era o próprio urânio.
Extraindo e purificando o urânio, descobriu que as impurezas eram mais radioativas que o próprio urânio. Dessas
impurezas separaram o polônio e o rádio, 400 e 900 vezes, respectivamente, mais radioativos que o urânio.
Independente e quase simultaneamente o químico francês Pierre Curie e o físico neozelandês Ernest Rutherford
identificaram dois tipos de radiações que foram denominadas de alfa ( α ) e beta ( β).
Ainda em 1900, o físico francês Paul Ulrich Villard identificou uma espécie de radiação eletromagnética, que
também era emitida por esses elementos, a qual denominou radiação gama ( γ).
1932 – O nêutron foi descoberto em, pelo físico James Chadwick, durante experiências com material radioativo.
03 – Experiência de Rutherford e natureza das Emissões
Em meados de 1898/1900 Ernest Rutherford realiza experiências que caracterizam a natureza das emissões
radioativas.
– – – – – – –
+=
Emissão positiva = alfa (  )
Emissão neutra = gama ()
Emissão negativa = beta ()
+ + + + + + +
+=
Polônio
(radioativo)
Campo
magnético
Chapa
fotográfica
Observação: Note que as emissões alfa, por apresentarem menor desvio, devem possuir massa bem maior que as
emissões beta.
04 – Principais Emissões Radioativas
4.A – Emissões Alfa ( )
Ernest Rutherford observou que as emissões alfa são partículas formadas por dois prótons e dois
nêutrons emitidos pelo núcleo do átomo.
Emissões Alfa

+
Observação: Não confunda átomo de hélio com emissões alfa...
O átomo de hélio
apresenta núcleo e
eletrosfera.
Fenômenos Radioativos – Parte I
As partículas alfa
apresentam apenas o
núcleo, não possuem
eletrosfera.
As partículas alfa
são núcleos do
átomo de Hélio.
3
Primeira Lei de Soddy
Também conhecida como Primeira Lei Radioativa, diz que quando o núcleo do átomo emite uma partícula 
seu número atômico diminui de duas unidades e seu número de massa diminui de quatro unidades.

+
Observe que a soma dos números de massa
dos reagentes é igual à soma dos números de massa
dos produtos.
(A = 4 + A–4)
Também há conservação da carga nuclear.
(Z = 2 + Z–2)
–
–
4.B – Emissões Beta ( ) – Hipótese de Fermi
O físico italiano Enrico Fermi, que participou do Projeto Manhattan para construção da bomba atômica,
lançou a seguinte hipótese...
...As emissões de partículas do tipo beta são, na realidade, elétrons “ tir dos” m tíssim
velocidade, para fora de núcleos instáveis. Como se sabe, o elétron não existe no núcleo, ele se forma a partir da reação
de desintegração de um nêutron.
Emissões Beta


+
+
n
Forma-se um PRÓTON…
que permanece preso no
núcleo, fazendo o número
atômico aumentar em 1
unidade
NÊUTRON
contido em um
núcleo instável
sofre
decomposição...
+
+
+
–
–
–
ELÉTRON...
(partícula beta)
lançado para fora
do núcleo com
altíssima velocidade
+
Neutrino...
É atirado para fora do núcleo com
baixa velocidade. Sendo
eletricamente neutro e de massa
desprezível, não é observado na
experiência de Rutherford.
Segunda Lei da Radioatividade
Enunciada por Soddy, Fajjans e Russel afirma que quando um núcleo emite uma partícula beta (), seu
número atômico aumenta de uma unidade e seu número de massa não se altera.

4
–
+
Observe que a soma dos números de massa
dos reagentes é igual à soma dos números de massa
dos produtos.
(A = 0 + A )
Também há conservação da carga nuclear.
(Z = –1 + Z+ 1)
Fenômenos Radioativos – Parte I
4.C – Emissões Gama (  )
As emissões gama não são partículas, são ondas eletromagnéticas emitidas por núcleos instáveis logo após
as emissões de uma partícula alfa ou beta.
São semelhantes aos raios X. Apresentam alta freqüência (1020 a 1021 Hz) e pequeno comprimento de onda
( = 0,01 a 0,001 ângstron), portanto com alta energia, o que as torna mais penetrantes que os raios X e menos
energéticas que a luz visível.
As emissões gama, por parte de núcleos instáveis, diminuem sua carga energética, tornando-os mais
estáveis. Dessa forma entendemos que quando um átomo emite radiação gama não há modificação da massa ou número
atômico, apenas há uma diminuição do nível de energia e aumento da estabilidade nuclear (isômeros nucleares).


+
A emissão gama é encontrada sempre acompanhando emissões alfa e/ou beta, pois a emissão gama ajuda
um núcleo instável a se estabilizar.

Exemplo:
–
+

e em seguida
Estável
Metaestável
+
Metaestável
Estável
4.F – Séries ou famílias radioativas
Série ou família radioativas é o conjunto de átomos que estão relacionados entre si por sucessivas
desintegrações.
A
emissões
átomo pai
Instável
B
C
X
emissões
emissões
átomo filhos
átomo filho
átomo final
estável
Existem três séries ou famílias radioativas naturais importantes e uma série radioativa artificial:
Série do...
Urânio
Actínio
Tório
Neptúnio
Inicia com
238
92U
235
92U
232
90Th
241
94Pu

termina com
206
(8 e 6)
82Pb
207
(7 e 4)
82Pb
208
(6 e 4)
82Pb
209
(9 e 6)
83Bi
Séries naturais
Série artificial
Para determinar a que família radioativa pertence um certo elemento químico, basta dividir o seu número
de massa por 4. Se o resto da divisão for...
Resto
Família
0
Tório
1
Neptúnio
2
Urânio
Exemplo: A que série radioativa pertence o isótopo – 210 do polônio,
210
– 208
3
Actínio
o ?
4
52
Resto 2 = Série do urânio
2
4.D – Quadro comparativo entre as principais emissões radioativas
Emissões
Massa
Carga
Alfa ()
Alta
+
Beta
( )
Gama
()
Baixa
–
Nula
Nula
Poder de penetração
Poder ionizante
–
2 a 8cm no ar
Até 1cm A ou
1mm no Pb
15cm no aço ou
5cm no chumbo
Fenômenos Radioativos – Parte I
Arrancam e das
moléculas do ar
Menor que das
emissões alfa
Baixo por não possuir
carga
Velocidade
3
4
3.10 a 3.10
Km/seg
4
7.10 a quase
3.105 Km/s
3.105 Km/s
Vel. da Luz
Efeito fisiológico
Praticamente
inexistente
Maior que nas
emissões alfa
Bastante
elevado
5
4.E – Notação das demais partículas Subatômicas
Para interpretar as diversas reações nucleares faz-se necessário conhecer as principais partículas atômicas
envolvidas...
Partícula
Notação
Próton
Nêutron
Dêuteron
O dêuteron assemelha-se ao núcleo do deutério.
Pósitron
Com massa semelhante ao elétron, o pósitron possui carga oposta a do elétron.

Neutrino
Testes dos Maiores Vestibulares de Pernambuco – Parte I
a
01 – (UFPE – 2 fase/2004) O núcleo atômico de alguns elementos é bastante instável e sofre processos radioativos para
remover sua instabilidade. Sobre os três tipos de radiação ,  e , podemos dizer que:
I
0
1
2
3
4
II
0
1
2
3
4
Ao emitir radiação , um núcleo tem seu número de massa aumentado.
Ao emitir radiação , um núcleo tem seu número de massa inalterado.
A radiação  é constituída por núcleos de átomos de hélio.
Ao emitir radiação , um núcleo não sofre alteração em sua massa.
Ao emitir radiação , um núcleo tem seu número atômico aumentado em uma unidade.
02 – (UPE – Quí. I/2005) Para ajustar as seguintes equações nucleares
I.
+

II.
+

III.
+
d
+
m

............
+
............
+
............
Deve-se acrescentar respectivamente
a) Próton, partícula alfa, partícula beta. c) Partícula beta, raios gama, nêutron.
b) Próton, partícula beta, nêutron.
d) Nêutron, próton, partícula alfa.
e) Partícula alfa, próton, nêutron.
03 – (CFO – PM/2007) A imprensa tem atualmente registrado o impasse gerado pela insistência do governo iraniano em
seguir com seu programa nuclear. Abaixo, assinale a afirmação incorreta no que diz respeito ao núcleo atômico.
a) Em um processo de decaimento alfa, o átomo
se transforma no átomo
.
b) O
passa por uma série de desintegrações que envolvem 8 decaimentos alfa e 6 beta até se transformar em
.
c) S m átomo “ ” sofr p s d c im tos do tipo t , tão c ss ri m t os átomos “ ” os r s t t s
dos sucessivos decaimentos beta são isóbaros.
d) Se um átomo emitir 2 partículas alfa e 4 beta, então os átomos inicial e final são isótopos.
e) Em um decaimento alfa, ocorre a conservação da carga, mas não há conservação da massa, pois há liberação de
energia.
a
04 – (UFPE – 1 fase/2003) Isótopos radiativos são empregados no diagnóstico e tratamento de inúmeras doenças. Qual é
a principal propriedade que caracteriza um elemento químico?
a) número de massa
b) número de prótons
6
c) número de nêutrons
d) energia de ionização
e) diferença entre o número de prótons e de nêutrons
Fenômenos Radioativos – Parte I
a
05 – (UFPE – 1 fase/2002) Isótopos radiativos de iodo são utilizados no diagnóstico e tratamento de problemas da
tireóide, e são, em geral, ministrados na forma de sais de iodeto. O número de prótons, nêutrons e elétrons no isótopo
131 do iodeto
a) 53, 78 e 52
–
são, respectivamente:
b) 53, 78 e 54
06 – (UFPE – 2a fase/93)
235
92U
c) 53, 131 e 53
d) 131, 53 e 131
e) 52, 78 e 53
sofre fissão de acordo com a equação:
+
Qual o número de nêutrons do nuclídeo
Sr
+
+
3
?
07 – (UFPE – 2a fase/95) A primeira transmutação artificial de um elemento em outro, conseguida por Rutherford em
1919, baseou-se na reação
+
X
+
É correto afirmar que:
I
0
1
2
3
4
II
0
1
2
3
4
O núcleo X tem 17 nêutrons.
O átomo neutro do elemento X tem 8 elétrons.
O núcleo é forma do de um próton e um nêutron.
O número atômico do elemento X é 8.
O número de massa do elemento X é 17.
08 – (UFPE – 2ª Fase/2007) A Coréia do Norte realizou, recentemente, um teste nuclear subterrâneo, que foi condenado
pelo Conselho de Segurança da ONU. Sabe-se que as armas em desenvolvimento por aquele país estão baseadas em
plutônio. O plutônio, entretanto, não é capaz de iniciar por si próprio uma reação em cadeia e, por isso, é utilizado
juntamente com berílio e polônio. Considerando que o berílio tem Z = 4 e A = 9; o polônio tem Z = 84 e A = 209 ou 210
e o plutônio tem Z = 94 e A = 238, 239, 240, 241, 242 ou 244, analise as proposições a seguir.
I II
0 0
1 1
2 2
3 3
4 4
O decaimento de Po–210 a
resulta na emissão de partículas alfa.
Se ocorrer um choque entre uma partícula alfa e o Be, ocorrerá formação de carbono–14 (radioativo) e
emissão de 1 nêutron.
O plutônio possui 6 isótopos.
Sabendo que o Pu–244 decai com emissão de partículas alfa e formação de U–240, com tempo de meia-vida
de 82.000.000 anos, conclui-se que um átomo de urânio tem 92 prótons.
Uma vez que o Pu-238 pode ser formado a partir da emissão de uma partícula beta pelo netúnio (Np),
concluímos que este elemento deve ter um isótopo com Z=95 e A=238.
09 – (UFPE – CTG/2011.2) Há 100 anos, a cientista polonesa Marie Curie recebeu o prêmio Nobel de Química pela
descoberta dos elementos Rádio (Z = 88) e Polônio (Z = 84). O Rádio 226 emite partículas alfa, beta e gama. Já o
isótopo do Polônio, de massa 210, é um emissor de partículas alfa com um tempo de meia vida de pouco mais de 138
dias. Sobre este assunto, analise as afirmativas abaixo.
I II
0 0 O Rádio apresenta em seu estado fundamental um elétron na camada de valência e, portanto, é um elemento
que pertence ao grupo dos metais alcalinos terrosos.
1 1 Após a emissão de uma partícula alfa, o núcleo do Polônio 210 se transforma no núcleo do elemento com
número atômico 82 e número de massa 206.
2 2 Pela emissão de uma partícula beta, o núcleo do Rádio 226 transforma-se em um núcleo de número atômico 89
e número de massa 225.
3 3 Uma amostra contendo 10 g de Polônio 210 conterá cerca de 2,5 g deste elemento após 276 dias.
4 4 O isótopo 226 do Rádio contém 138 nêutrons.
Fenômenos Radioativos – Parte I
7
10 – (UNICAP – Quí. II/90) Sobre as transmutações abaixo, podemos afirmar:
I)
II)
III)
I
0
1
2
3
4
83Bi



213
227
89Ac
238
92U
II
0
1
2
3
4
213
84Po
223
87Fr
234
90Th
+ ..........
+ ..........
+ ..........
Todas emitem partículas  (alfa).
A equação I envolve emissão de partícula  (beta).
A equação II envolve emissão de uma partícula alfa e outra de beta.
A equação III mostra a emissão de uma partícula  (alfa).
Quando um nuclídeo emite uma partícula  (beta), o elemento que resulta da transmutação tem o seu número
atômico diminuído em duas unidades.
11 – (FESP – UPE/86) Sejam as equações abaixo:
4Be
9
1
1p
+
27
13A
+
Y


3Li
6
12Mg
+
27
X
+
1
1p
Q
d s t r tiv s
ixo st
c
r
participantes das reações de transmutação.
a)
b)
c)
d)
e)
X
Y
4
2
4
2
4
2
0
-1
2
1D
1
1p
1
0n
1
1p
1
0n
0
-1
Z
2
1D
1
1p
1
0n
2
1D
1
0n
+ 1D2 
239

93Np
209
83Bi
239
92U
ção corr t
tr
s
83Bi
+
210
+
Z
W
tr s “ ”, “ ”, “ ”
“W”
, s p rtíc
s
W
0
-1
0
-1
0
-1
4
2
4
2
12 – (UFPE – 2a fase/98) Uma das famosas reações nucleares é a fissão do urânio usada na bomba atômica:
+
+
+
3
Qual o valor do número atômico do elemento X, nesta reação ?
13 – (FESP – UPE/91) Um átomo radioativo de número atômico 90, contendo no núcleo 144 nêutrons, emite duas
partículas alfa e duas partículas beta consecutivamente. O átomo final obtido após essas emissões:
a) Contém no núcleo 120 nêutrons.
b) É isóbaro do urânio de número de massa 238.
c) Pertence à série do urânio.
d) Pertence à série do actínio.
e) Pertence à série do tório.
14 – (COVEST – 1a fase/2001) A água contendo isótopos 2H é d omi
quando comparada com a molécula 1H216O possui:
a) Maior número de nêutrons.
b) Maior número de prótons.
c) Maior número de elétrons.
d) Menor número de elétrons.
d “á
p s d ’’, porq
mo éc
2
H216O
e) Menor número de prótons.
15 – (Covest – Asces/2009) A utilização da radiação gama no tratamento de algumas doenças tem crescido muito
ultimamente. Com relação à radiação gama, podemos afirmar que são:
a)
b)
c)
d)
e)
8
partículas constituídas por elétrons, como conseqüência da desintegração de nêutrons.
partículas constituídas por núcleos do elemento hélio.
partículas formadas por dois prótons e dois nêutrons.
partículas com massa igual à do elétron, porém sem carga.
ondas eletromagnéticas emitidas pelo núcleo como conseqüência de emissão de partículas alfa e beta.
Fenômenos Radioativos – Parte I
a
235
16 – (UFPE – 2 fase/90) Quando um átomo de U é bombardeado por um nêutron lento, seu núcleo o absorve e se
divide em duas partes aproximadamente iguais e mais alguns nêutrons isolados, conforme representação abaixo:
235
U +
n

Y
Sr
+
139
X
+
2n
Assinale os itens verdadeiros na coluna I e os falsos na coluna II.
I
0
1
2
3
4
II
0
1
2
3
4
O elemento X é o xenônio.
O elemento X é o criptônio.
A reação representa uma fusão nuclear.
O número de massa do elemento estrôncio é 95.
O número de nêutrons do elemento estrôncio é 95.
(Dados os números atômicos: Kr = 36; Sr = 38, Xe = 54, U = 92)
17 – (Covest – Asces/2009: Prova de Biologia) Toda e qualquer alteração provocada no ambiente que causa desequilíbrio
e prejudica a vida constitui poluição ambiental. Com relação a esse assunto, analise as proposições a seguir.
1) O dióxido de enxofre é um gás produzido, principalmente, na queima de combustíveis, como gasolina e madeira, e
está relacionado com o fenômeno das chuvas ácidas; chuvas capazes de provocar acidentes ecológicos.
2) O aumento da temperatura em certos lagos e mares está relacionado diretamente com o fenômeno da inversão
térmica e pode desencadear no ambiente um processo de sucessão ecológica secundária.
3) O petróleo derramado no mar traz conseqüências negativas ao ambiente; por exemplo, causa a morte de animais
aquáticos e afeta a fotossíntese.
4) A poluição radioativa é extremamente grave por interferir no material genético dos organismos, podendo levá-los à
morte. Igualmente nocivo e digno de preocupação é o lixo radioativo de usinas nucleares.
Estão corretas:
a) 1, 2, 3 e 4
b) 3 e 4 apenas
c) 1 e 3 apenas
d) 1, 3 e 4 apenas
e) 2 e 4 apenas
18 – (UFPE – 2a fase/2009) Entre as seguintes espécies nucleares
(I)
(II)
(III)
(IV)
(V)
(VI)
com representações caracterizadas pelo número de carga (número atômico) e número de massa,
I
0
1
2
3
4
II
0
1
2
3
4
(IV) e (VI) possuem o mesmo número de massa e são isóbaros.
(III) e (IV) possuem o mesmo número de nêutrons e são isótonos.
(I), (II) e (V) possuem o mesmo número de prótons + nêutrons e são isótopos.
(II) e (V) possuem o mesmo número de massa e são alótropos.
os constituintes dos pares [(II) e (III)] ou [(V) e (VI)] possuem a mesma carga e são isômeros nucleares.
a
19 – (UFPE – 2 fase/2010) Em 1934, Enrico Fermi propôs uma teoria que explicava as formas de decaimento beta através
da

Emissão de étro (β–):
Captura de elétron:
p
+
–
Emissão de pósitron (β ):
p

+
p +
–

+
Potássio–40 (
) é um nuclídeo incomum pelo fato de simultaneamente decair segundo estas três formas,
decorrendo daí aumento ou diminuição do número de carga (carga nuclear) do nuclídeo. A respeito deste
comportamento do
, podemos afirmar que:
I
0
1
2
3
4
II
0
1
2
3
4
A emissão de elétron conduz à formação de um nuclídeo com o menor número de carga.
A emissão de pósitron resulta na formação de nuclídeo com maior número de carga.
O mesmo tipo de nuclídeo é formado tanto por emissão quanto por captura de elétron.
Espécies nuclídicas diferentes são formadas por emissão de elétron ou de pósitron.
Emissão de pósitron ou captura de elétron conduzem à formação de nuclídeos iguais.
Fenômenos Radioativos – Parte I
9
a
20 – (UFPE – 2 fase/2011) Em 1934, Irene Curie e seu marido, Frederic Joliot, anunciaram a primeira síntese de um
nuclídeo radioativo artificial. Bombardearam uma fina lâmina d
mí io com p rtíc s , o t do o c íd o
, de
acordo com a equação:
+

+
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:
( , n)
Analise as reações nucleares a seguir, para identificar a natureza verdadeira ou falsa dos produtos sugeridos.
I
0
1
2
3
4
II
0
1
2
3
4
(p, γ)
(n, )
(p, n)
r ( , n)
p ( , 3n)
m
21 – (UFPE – 2a fase/2011) O dano causado por alguns poluentes pode ser discutido em termos da cinética de
decomposição de um dado poluente. Por exemplo, podemos dizer que o tempo de meia vida de um determinado
plástico é de 100 anos, e que sua decomposição segue uma cinética de primeira ordem. Considerando esses aspectos,
analise os dois cenários abaixo.
• Uma ilha deserta onde foram despejados 200 Kg de plástico no final de 1910, e 100 Kg de plástico no final de 2010.
• Uma praia deserta onde foram despejados 200 Kg de plástico no final de 2010.
I II
0 0 No final de 2010, a ilha deserta deverá conter uma quantidade de plástico não decomposto equivalente a 1/4
do plástico despejado na praia deserta.
1 1 No final de 2010, a ilha deserta conterá plástico não decomposto equivalente a metade do plástico despejado
na praia deserta em 2010.
2 2 No final de 2110, o total de plástico não decomposto na ilha e na praia será igual a 200Kg.
3 3 No final de 2210, o total de plástico não decomposto na ilha e na praia será igual a 100Kg.
4 4 O aquecimento glogal deverá aumentar o tempo de meia vida deste plástico, agravando sua permanência no
ambiente. FFVVF
22 – (UFPE – Vitória/2006) O processo de decaimento radioativo do átomo de
p rtíc s
β mitid s ss proc sso é, respectivamente:
a) 2 e 4.
b) 3 e 4.
c) 3 e 2.
d) 2 e 6.
produz o
o. O número de
e) 4 e 6.
23 – (UNICAP – Quí. I/90) Sobre radioatividade:
10
I
0
1
II
0
1
2
3
4
2
3
4
Os raios beta são atraídos pelo polo negativo do campo magnético.
Quando um átomo radioativo emite uma partícula alfa, há uma diminuição de duas unidades no seu número
atômico e de quatro unidades no seu número de massa.
A partícula beta, quando emitida, altera o número de massa do elemento.
As partículas alfa são núcleos do átomo de hélio.
A 2a L i d
dio tivid d diz: “q do m átomo r dio tivo mit m p rtíc
t , á m
m to d
uma unidade no seu número atômico, permanecendo constante o número de massa.
Fenômenos Radioativos – Parte I
24 – (UNICAP – Quí. I/91) Os raios gama
I
0
1
2
3
4
II
0
1
2
3
4
não são defletidos pelos campos magnéticos.
são uma forma de radiação eletromagnética.
são capazes de ionizar certos gases.
são resultantes da desintegração nuclear.
são resultantes do rearranjo dos elétrons extranucleares.
25 – (UNICAP – Quí. I/93) Esta questão se refere à radioatividade.
I
0
1
2
3
4
II
0
1
2
3
4
A radiação gama é desviada por campos elétricos.
Das principais partículas radioativas, a beta é a mais ionizante.
A massa da partícula alfa é, aproximadamente, 7360 vezes maior que a massa do elétron.
Quando um radioisótopo emite uma partícula beta, seu número de massa diminui de quatro unidades.
Se uma amostra de um radionuclídeo se desintegra pela metade, ocorreu um período de meia-vida.
26 – (UNICAP – Quí. II/96)
I
0
1
2
3
II
0
1
2
3
4 4
Das radiações, a partícula alfa é a mais penetrante.
A radiação gama apresenta grande poder ionizante.
A carga da partícula beta é –1.
Das três radiações (alfa, beta e gama), quando submetidas a um mesmo campo elétrico, a que maior deflexão
sofre é a beta.
A notação das partículas e radiação alfa, beta e gama é:

–
27 – (UNICAP – Quí. II/95)
I II
0 0
1 1
2 2
3 3
4 4
Um elemento radioativo, quando emite radiação gama, transforma-se num elemento diferente apenas quanto
à sua energia.
Das três partículas fundamentais, o próton é a mais pesada.
Quando um elemento radioativo emite uma partícula beta, o átomo formado é seu isótopo.
Para que o isótopo
se transforme em
, será necessária a emissão de 2 partículas alfa e uma partícula
beta.
Se um isótopo do carbono emitir uma partícula beta, transformar-se-á em um isótopo de nitrogênio.
(dados: C = 6 e N = 7)
Fenômenos Radioativos – Parte I
11
05 – Estabilidade do Núcleo
Admite-se que a estabilidade do núcleo de um átomo esteja ligada à relação entre o número de nêutrons (n)
e o número de prótons (p). Quanto maior a razão n/p, maior a estabilidade do núcleo.

Relação
Estabilidade nuclear
O isótopo prótio do hidrogênio é o único que possui estabilidade nuclear mesmo não possuindo nêutrons,
pois tem apenas 1 próton.
Do átomo de hélio,
, até o átomo de cálcio,
n/p = 1, ou seja, são muito estáveis.
, os isótopos mais abundantes possuem a relação
À medida em que o número de prótons do núcleo atômico aumenta, o valor da relação n/p vai se tornando
cada vez maior. Aparentemente, o aumento do número de nêutrons em relação ao de prótons é necessário para impedir a
autodestruição do núcleo, devido à repulsão elétrica dos prótons. No caso do mercúrio
, por exemplo, a relação
n/p = 1,5, ou seja, 120/80 = 1,5 que significa dizer que o núcleo do mercúrio é estável.
Quando, entretanto, há mais que 83 prótons num núcleo, nenhum número de nêutrons é capaz de torna-lo
estável O bismuto, z = 83, é o último elemento da tabela periódica que possui isótopo estável,
i. A partir do polônio,
84Po, os elemenmtos químicos não possuem isótopos natuirais ou artificiais estáveis.
O número de isótopos radioativos artificiais conhecidos ultrapassa 800.
5.A – Observações Importantes
Todos os elementos apresentam isótopos radioativos (naturais e/ou artificiais), porém um elemento só é
considerado radioativo se o seu isótopo mais abundante for radioativo . Os isótopos radioativos de
qualquer elemento são denominados comumente de radioisótopos.
A intensidade de radioatividade emanada por um radioisótopo é uma propriedade do núcleo do átomo, logo,
independe de qualquer fator externo químico ou físico a que o isótopo seja submetido, como, por
exemplo:
O tipo de substância em que o isótopo está presente (metal, mineral, óxido, base, sal, etc).
O meio em que o isótopo esteja dissolvido (ácido, básico, aquoso, etc).
A fase de agregação em que se encontra (gasosa, líquida ou sólida).
O estado de divisão (em fatia, em pó, em barra, etc).
As condições ambientes (temperatura ou pressão).
06 – Transmutações Nucleares
São todas as transformações em que um nuclídeo é obtido a partir de outro,
através de bombardeamento com uma partícula. O primeiro caso relatado de transmutação nuclear
ocorreu em 1914 quando Ernest Rutherford percebeu que, deixando o nitrogênio na presença de um alfa-emissor, ele se
transformava em oxigênio segundo a equação
+

+
Em 1932, ocorreu um outro evento marcante na história da ciência ligado às transmutações nucleares. O
inglês James Chadwick descobriu o nêutron ao bombardear o berílio-9 com partículas alfa provenientes do
polônio...
o

+
...em seguida...
+

+
A transmutação nuclear é, atualmente, uma importante ferramenta na produção de nuclídeos artificiais, isto
é nuclídeos que não existem na natureza. O primeiro desses nuclídeos artificiais foi descoberto pelo casal Fréderic Joliot e
Irène Curie (filha de Pierre e Marie), em 1934, por meio da seguinte equação...
+
12

+
Radionuclídeo
artificial

+
p
Fenômenos Radioativos – Parte I
6.A – Elementos Artificiais
Transurânicos: Elementos químicos que possuem números atômicos maiores que o urânio (Z > 92). Também
chamados de sintéticos ou artificiais, esses elementos não existem na natureza, sendo obtidos pelos cientistas por
meio de reações nucleares (principalmente de transmutação) realizadas nos aceleradores de partículas, dispositivos
nos quais partículas eletric m t c rr d s ( , β, próto , ío s) dq ir m v ocid d s tíssim s s c oc m
co tr “átomos– vo”.
Cisurânicos: Elementos químicos artificiais que possuem números atômicos menores que o urânio ( Z < 92 ). Na
verdade são apenas quatro elementos: o tecnécio (43Tc), o promécio (61Pm), o ástato (85At) e o frâncio
(87Fr).
6.B – Fissão Nuclear
É o nome que se dá ao processo em que um núcleo grande, pesado e instável é bombardeado com
partículas aceleradas, dividindo-se em núcleos menores (mais leves) e mais estáveis, libertando uma grande quantidade
de energia (energia nuclear).

+
+
+
Liberando nêutrons que bombardearão outros
núcleos, quebando-os, dando continuidade ao
processo e originando uma reação em cadeia.
Originando dois
núcleos menores
Um nêutron é atirado contra um
núcleo pesado.
Exemplo: Fissão do urânio –
ou bomba atômica (Enrico Fermi – 1935): Empregado na bomba que explodiu em
Hiroxima, em 6 de agosto de 1945.

+
r +
+
3
+
4,6 . 109 Kcal
O primeiro elemento químico a ser submetido a fissão nuclear, segundo anunciou Niels Bohr, foi o urânio.
Porém estudos mostraram que dos dois isótopos naturais do urânio (
– 99,3% ,
– 0,7% ) o que sofre fissão é
apenas o isótopo 235. Percebe-se então a necessidade de se obter o urânio , constituído apenas do isótopo 235U, para
238
ocorrer reação em cadeia, já que o outro isótopo do urânio ( U) é não–fissionável. O chamado enriquecimento do
urânio é justamente a converção do urânio–238 em urânio–235, que por ser extremamente oneroso, limita
o número de países a possuírem a Bomba Atômica.
É bom lembrar que outros elementos, como o plutônio–239, também podem ser embregados na fissão
nuclear. Foi o que ocorreu na bomba que explodiu em Nagasáqui no dia 9 de agosto de 1945.
6.C – Fusão Nuclear
O processo de fusão nuclear consiste na união de núcleos de átomos pequenos e leves dando origem a um
núcleo maior e mais pesado, com liberação de grande quantidade de energia (maior que na fissão nuclear).

+
Núcleos leves e pequenos são
o
aquecidos a milhares de C
+
+
10n Kcal
Liberando partículas subatômicas e
extrema quantidade de energia
Produzindo por fusão um
núcleo mais pesado
A energia produzida na fusão é muito maior que da fissão nuclear.
o
Exemplo: Bomba de hidrogênio
2
1H
+
3
1H
milhares C
2He
4
+
1
0n
+
ENERGIA
Essa reação ocorre em temperaturas superiores a 1.000.000 OC. É bom lembrar que temperaturas como essas
nunca haviam sido atingidas na terra até a explosão da primeira bomba atômica. Em função disso é que são empregadas
pequenas bombas atômicas para ativas as bombas de hidrogênio, ou seja, com a energia fornecida por uma bomba
atômica de 21 quiloton – que corresponde a potencia explosiva de 21.000 toneladas de TNT – , é possível ativar uma
bomba de fusão, cuja potencia é medida em megatons: 1 megaton = explosiva de 1.000.000 de toneladas de TNT.
Fenômenos Radioativos – Parte I
13
07 – Cinética Radioativa
7.A – Meia-vida ou Período de Semi-desintegração (P ou T½)
A meia-vida (P ou t½) é o tempo necessário para desintegrar a metade dos átomos radioativos de uma
amostra. É o tempo necessário para que a massa de uma amostra radioativa seja reduzida à metade.
2o P
1o P
m0
m0
2
Conclusão:
mF =
Graficamente:
m0
m0
2X
Massa
m0/2
P
Período de
semidesintegração
x=
Ttotal
p
3o P
m0
m0
1
2
4
2
2
8
3
2
Onde: mF = massa final ou atividade radioativa final
m0 = massa inicial ou atividade radioativa inicial
x = quantidade de meias–vidas que se passaram
Análise percentual:
Nº de
meias-vidas (X)
1
2
3
4
Tempo
5
% de amostra ainda
em atividade
50%
25%
12,5%
6,25%
3,125%
% de amostra
desintegrada
50%
75%
87,5%
Importante: Por ser uma propriedade do núcleo, a meia-vida do isótopo radioativo depende exclusivamente da natureza
desse isótopo, não dependendo, assim, de nenhum fator externo seja químico ou físico como, por exemplos,
o tipo de substância em que o isótopo está presente (metal, mineral, óxido, base, sal, etc), o meio em que o
isótopo esteja dissolvido (ácido, básico, aquoso, etc), a fase de agregação em que se encontra (gasosa,
líquida ou sólida), o estado de divisão (em fatia, em pó, em barra, etc), as condições ambientes (temperatura
ou pressão), nível de diluição (em solução concentrada ou diluída) e grau de pureza do isótopo radioativo
contido em determinada amostra.
14
Fenômenos Radioativos – Parte I
Testes dos Maiores Vestibulares de Pernambuco – Parte II
01 – (UFPE – 1a fase/2006) Os elementos químicos conhecidos foram, em sua maioria, sintetizados através de processos
nucleares que ocorrem em estrelas. Um exemplo está mostrado na seqüência de reações abaixo:
4
He +
4
He  Be
8
8
Be +
3
He 
12
C + 
Destas reações, podemos afirmar que:
1)
2)
3)
São reações de fissão nuclear.
4
3
Na reação (II), deveria estar escrito He no lugar de He.
3
4
He e He são isótopos.
Está(ão) correta(s):
a) 1, 2 e 3
b) 1 apenas
c) 3 apenas
d) 1 e 2 apenas
e) 2 e 3 apenas
02 – (UFPE – 1a fase/2004) A fissão nuclear é um processo pelo qual núcleos atômicos:
a)
b)
c)
d)
e)
de elementos mais leves são convertidos a núcleos atômicos de elementos mais pesados.
emitem radiação beta e estabilizam.
de elementos mais pesados são convertidos a núcleos atômicos de elementos mais leves.
absorvem radiação gama e passam a emitir partículas alfa.
absorvem nêutrons e têm sua massa atômica aumentada em uma unidade.
03 – (UFPE – 1a fase/2005) Em um material radioativo emissor de partículas , foi observado que, após 36 horas, a
intensidade da emissão  estava reduzida a 50% do valor inicial, e a temperatura do material havia passado de 20 para
35 graus centígrados. Sabendo-se que o elemento emissor possui número de massa par, podemos afirmar que:
a)
b)
c)
d)
e)
O tempo de meia vida do elemento radioativo é de 36/2, ou seja, 18 horas.
O tempo de meia vida é indeterminado, uma vez que a temperatura variou durante a medição.
O elemento emissor deve possuir número atômico par, uma vez que tanto o número de massa quanto o número
atômico das partículas são pares.
O elemento emissor deve possuir número atômico elevado; esta é uma característica dos elementos emissores de
radiação .
A emissão de partícula muito provavelmente, deve estar acompanhada de emissão β, uma vez que o tempo de
meia vida é de somente algumas horas.
04 – (Unicap – Quí. II/2004) 20 g de um elemento radioativo são reduzidos a 1 mg após 143 dias. Qual a meia vida do
elemento radioativo, em dias?
(Dados: og 2 = 0,3 e og 3 = 0,4)
05 – (UFPE – 2a fase/2006) A energia nuclear não apresenta os transtornos mencionados para os combustíveis fósseis;
porém a manipulação de materiais radioativos e os riscos de vazamento de radiação tornam esta fonte de energia
potencialmente perigosa. As usinas atuais se baseiam no processo de fissão nuclear do urânio (Z=92) para produzir
235
energia e empregam o U como combustível nuclear. No entanto, este átomo é pouco abundante na natureza, sendo
238
141
o mais comum o U. Um dos produtos da fissão do urânio é o B, com meia vida de 18 meses.
I
0
1
2
3
4
II
141
0 Mesmo após 4 anos, a radioatividade resultante de uma amostra que contém Ba será superior a 10% do
seu valor inicial.
1 Os átomos de
e
diferem entre si em 3 prótons.
2 Na fissão nuclear, núcleos mais leves são obtidos a partir de núcleos mais pesados.
3 Partículas  são idênticas ao núcleo de 4He.
4 Nêutrons são utilizados como partículas para provocar a fissão do urânio.
Fenômenos Radioativos – Parte I
15
a
06 – (UFPE – 1 fase/98) O isótopo de massa 14 do carbono sofre decaimento segundo a reação abaixo:


+
Acerca de sua meia-vida, é correto afirmar que:
a) Aumenta com o aumento da pressão.
b) Não varia com o aumento da temperatura.
c) Diminui com o abaixamento da temperatura.
d) Aumenta com a concentração de
e) Aumenta com a concentração de
.
.
07 – (UFPE – 1ª Fase/2007) O programa nuclear do Irã tem chamado a atenção internacional em função das possíveis
aplicações militares decorrentes do enriquecimento de urânio. Na natureza, o urânio ocorre em duas formas
isotópicas, o U–235 e o U–238, cujas abundâncias são, respectivamente, 0,7% e 99,3%. O U–238 é radioativo, com
tempo de meia-vida de 4,5 x 109 anos. Independentemente do tipo de aplicação desejada. Sobre o uso do urânio,
considere a equação abaixo e analise as afirmativas a seguir.

+
1)
2)
3)
4)
5)
+
r
+
3
O U–238 possui três prótons a mais que o U–235.
Os três nêutrons liberados podem iniciar um processo de reação em cadeia.
O criptônio formado tem número atômico igual a 36 e número de massa igual a 96.
A equação acima representa a fissão nuclear do urânio.
Devido ao tempo de meia-vida extremamente longo, o U–238 não pode, de forma alguma, ser descartado no meio
ambiente.
Estão corretas apenas:
a) 1, 3 e 4
b) 2, 4 e 5
c) 3, 4 e 5
d) 1, 2 e 5
e) 2, 3, 4 e 5
08 – (FESP – UPE/1999) Entre as alternativas abaixo relativas à radioatividade, assinale a verdadeira.
a) Quando um núcleo radioativo emite uma partícula beta, seu número de massa aumenta de uma unidade, e eu
número atômico permanece constante.
b) Na transmutação do U (Z = 92, A = 238) em Pb ( Z = 82, A = 206), são emitidas 6 partículas beta e 8 partículas alfa.
c) O polônio Po (Z = 84, A = 210) pertence à série do actínio.
d) Depois de 100 dias, 64,0g de um isótopo radioativo decai a 2,0g. Isso ocorre porque a meia-vida desse isótopo é
igual a 20 dias.
e) Bombardeando-se o Be (Z = 4, A = 9) com um próton, obtém-se Be (Z = 4, A = 8) acompanhado de um nêutron e
uma partícula beta.
09 – (FESP – UPE/85) Uma amostra radioativa tem um período de semidesintegração de 20 dias. O tempo necessário para
que 36 g da amostra fiquem reduzidas a 3 g é:
(Dados: log 2 = 0,30; log 3 = 0,48)
a) 3,6 dias
b) 36 dias
c) 7,2 dias
d) 72 dias
e) 720 dias
10 – (FESP – UPE/88) Bomba de cobalto é um aparelho muito usado em radioterapia para tratamento de pacientes,
especialmente portadores de câncer. O material radioativo usado nesse aparelho é o 60Co, com um período de meiavida de aproximadamente 5 anos. Admita que a bomba de cobalto foi danificada e o material radioativo exposto à
população. Após 25 anos a atividade deste elemento ainda se faz sentir um percentual, em relação a massa inicial de:
a) 3,125%
b) 6%
c) 0,31%
d) 60%
e) 31,25%
11 – (FESP – UPE/92) A meia-vida de um elemento é igual a 480 horas. O tempo necessário para que 1,0 g desse
elemento se reduza a 0,1 mg é igual a:
(Dado: log 2 = 0,3)
a) 1920 horas
16
b) 6400 horas
c) 64000 horas
d) 19,20 horas
e) 640 horas
Fenômenos Radioativos – Parte I
12 – (UPE – Seriado 3º Ano / 2010 – 1º dia) Um fragmento de tecido encontrado em uma escavação arqueológica
apresentou atividade radioativa do carbono–14 de 3,5 desintegrações/min.g. Admita que a taxa de desintegração atual
do carbono-14 na matéria viva é de 14 desintegrações/min.g. A idade, em anos, aproximada, para esse fragmento de
tecido é (meia-vida do carbono–14 = 5.730 anos.)
a) 8.595
b) 11.460
c) 17.190
d) 5.730
e) 22.920
13 – (UPE – Seriado 3º Ano / 2010 – 2º dia) Em relação à radioatividade, analise as afirmativas e conclua.
I II
0 0 Na fusão nuclear, a conversão de núcleos leves em núcleos pesados ocasiona um aumento na energia de ligação
por núcleon, o que possibilita a grande liberação de energia.
1 1 Uma dificuldade experimental nas reações de fusão consiste em iniciá-las, pois é necessário submeter os
núcleos a temperaturas muito baixas, próximas de zero grau absoluto.
2 2 No processo de fissão nuclear, verifica-se que há perda de massa, isto é, a massa total dos reagentes é
significativamente menor que a massa dos produtos da reação.
3 3 Quando os nuclídeos de urânio-235 sofrem fissões nucleares, não necessariamente se formam os mesmos
elementos químicos como produtos da reação.
4 4 Reação em cadeia nuclear é uma sequência de fissões nucleares autossustentadas , produzidas pela absorção
de nêutrons liberados em fissões anteriores.
14 – (UFPE – 1a fase/99) Em determinado hospital, uma pessoa necessita fazer um tratamento médico com um isótopo
radioativo, cuja meia vida é de 20 minutos, e com atividade de X decaimentos por segundo. Se o transporte deste
isótopo, do local de produção até o hospital requer 60 minutos, a atividade do mesmo, no início do transporte, deve
ser:
a) (60/20).X
b) 32.X
c) X/(60/20)
d) 60.X
e) 2(60/20).X
15 – (FESP – UPE/96) A meia-vida do isótopo
é igual a 2310 anos. Depois de quanto tempo, a atividade de uma
amostra desse isótopo radioativo se reduz de 75% da atividade radioativa inicial ?
a) 2310 anos
b) 4620 anos
c) 9200 anos
d) 6930 anos
e) 231 anos
16 – (COVEST – 2a fase/2001) O trítio é um elemento formado por dois nêutrons, um próton e um elétron. O trítio sofre
desintegração radioativa com tempo de meia vida de 12 anos. Sobre o trítio, julgue os itens abaixo.
I
0
1
2
3
4
II
0
1
2
3
4
3
1
O trítio é representado por H e é isótopo do hidrogênio H.
O trítio é representado por 3H e é isótopo do hélio 3He.
1
A água contendo trítio forma três vezes mais ligações de hidrogênio que a água com H.
Uma amostra contendo 100 g de trítio terá somente 50 g de trítio após 12 anos.
2
O trítio e o deutério H não são isótopos.
17 – (UPE – Quí. II/2010) A cafeína é um alcaloide do grupo das xantinas, com fórmula molecular C8H10N402 e com
tempo de meiavida de 6h. Sabe-se, ainda, que uma xícara de café comum contém 150,0mg de cafeína e que a dose
letal para um indivíduo de 80kg corresponde à ingestão de 21,0g. Um estudante de 80kg, para se manter desperto,
tomou aproximadamente uma quantidade equivalente a 20 xícaras de café comum às 22h. Às 10h da manhã seguinte,
ainda resta no corpo do estudante uma quantidade de cafeína correspondente a
a) 1/5 da dose letal.
b) 1/28 da dose letal.
c) ½ da dose letal.
d) ¼ da dose letal.
Fenômenos Radioativos – Parte I
e) 1/7 da dose letal
17
18 – (UNICAP – Quí. I/94)
I
0
1
2
II
0
1
2
3
3
4
4
Os reatores do futuro utilizarão o processo de fusão nuclear, que é mais energético que a fissão nuclear.
Um átomo só poderá ser considerado radioativo se emitir as três radiações alfa, beta e gama.
Assim como o raio X, as radiações gama são radiações eletromagnéticas. A diferença está na energia que, em
gama, é maior.
A meia–vida do 14C é de 5600 anos. Isto significa que uma amostra desse material ficará inativa depois de
5600 anos.
A fissão nuclear, processo utilizado nas usinas nucleares para produção de energia, é uma transmutação
artificial.
19 – (UNICAP – Quí. I/95)
I
0
1
2
3
4
II
0
1
2
3
4
Alfa e beta são partículas e gama é radiação eletromagnética.
O poder de penetração das partículas e radiação é: alfa > beta > gama.
O poder de ionização das partículas e radiação é alfa > beta > gama.
O chumbo é um bom isolante radioativo.
A idade da terra é de aproximadamente cinco bilhões de anos. Sabendo-se que a meia-vida do urânio é de
mesma ordem, podemos afirmar que hoje, na terra, existe a metade da massa de urânio.
20 – (UNICAP – Quí. II/98) O isótopo de 90Th sofre desintegração, transformando-se em 82Pb com emissão de partículas
alfa e beta. Na transformação radioativa, ocorre perda de 20 nêutrons. Qual a soma dos números de partículas alfa e
beta envolvidas no processo ?
21 – (UFPE – 2a fase/97) Um isótopo radioativo do iodo (t½ = 8,1 dias) foi utilizado em um teste para se determinar a
absorção de íons iodeto por plantas aquáticas. As plantas foram colocadas em um aquário com água contendo esse
isótopo na forma de íon iodeto. A atividade radioativa inicial de uma amostra de 1,00 L de água foi de 80 cpm
(contagens por minuto). Após 16,2 dias a atividade de uma amostra de mesmo volume foi medida obtendo-se o valor
de 11 cpm. Assumindo-se que os únicos processos responsáveis pela queda na atividade sejam a absorção de iodeto
pelas plantas e o decaimento radioativo, qual a porcentagem de iodo absorvido pelas plantas nesse período ?
22 – (UFPE – 2a fase/94) Uma amostra mineral forneceu para a idade da terra o valor de 4,0 bilhões de anos. O elemento
radioativo presente nesta amostra tem um tempo de meia-vida de 800 milhões de ano e a fração do elemento ainda
–n
em atividade é 2 da quantidade original. Qual o valor de n ?
(Fórmula: n (C0/C)m = Kt, onde n significa o logaritmo natural)
23 – (Unicap – Quí.II/2001) Um isótopo radioativo apresenta uma massa de 40g. Após, aproximadamente, quantas horas
de desintegração teremos 8g desse isótopo radioativo, sabendo-se que sua meia vida é de 5 horas e 9 minutos?
(Dados: log 2 = 0,3 e log 5 = 0,7)
24 – (UPE – Seriado 3º Ano / 2010 – 1º dia) Em relação às propriedades radioativas, são feitas as seguintes proposições:
I. A existência de núcleos estáveis , constituídos de dois ou mais prótons, é justificada pela ação da força nuclear, que
só se manifesta a grandes distâncias entre os núcleons.
II. É fato constatado experimentalmente que a massa de um núcleo é sempre inferior à soma das massas de nêutrons
e prótons constituintes.
III. Nas reações de desintegração radioativa, há uma igualdade no número total de partículas nucleares (núcleons)
envolvidas na reação.
IV. A meia-vida do decaimento radioativo está relacionada, apenas , com a quantidade inicial da amostra radioativa a
ser desintegrada.
São VERDADEIRAS
a) I e II.
18
b) I e III.
c) II e IV.
d) III e IV.
e) II e III.
Fenômenos Radioativos – Parte I
Fenômenos Radioativos no ENEM
01 – (ENEN/2007) A duração do efeito de alguns fármacos está relacionada
à sua meia-vida, tempo necessário para que a quantidade original do
fármaco no organismo se reduza à metade. A cada intervalo de tempo
correspondente a uma meia-vida, a quantidade de fármaco existente no
organismo no final do intervalo é igual a 50% da quantidade no início
desse intervalo.
O gráfico ao lado representa, de forma genérica, o que acontece com a
quantidade de fármaco no organismo humano ao longo do tempo.
F. D. Fuchs e Cher l. Wannma. Farmacologia Clínica.
Rio de Janeiro: Guanabara Koogan,1992, p. 40.
A meia-vida do antibiótico amoxicilina é de 1 hora. Assim, se uma dose
desse antibiótico for injetada às 12 h em um paciente, o percentual
dessa dose que restará em seu organismo às 13 h 30 min será
aproximadamente de
a) 10%.
b) 15%.
c) 25%.
d) 35%.
e) 50%.
02 – (ENEN/2007) Um poeta habitante da cidade de Poços de Caldas – MG assim externou o que estava acontecendo em
sua cidade:
Hoje, o planalto de Poços de Caldas não
serve mais. Minério acabou.
Só m c , “
c m is”.
s stão “t p do os r cos”, tr z do p r
cá “ ort ”1,
aquele lixo do vizinho que você não gostaria
de ver jogado no quintal da sua casa.
Sentimentos mil: do povo, do poeta e do Brasil.
Hugo Pontes. In: M.E.M. Helene.
A radioatividade e o lixo nuclear. São Paulo: Scipione, 2002, p. 4.
1
Torta II – lixo radioativo de aspecto pastoso.
i di
ção q
o po t
xpr ss
o v rso “S
tim
tos mi : do povo, do po t
do r si ” stá r
cio d com
a) a extinção do minério decorrente das medidas adotadas pela metrópole portuguesa para explorar as riquezas
minerais, especialmente em Minas Gerais.
b) a decisão tomada pelo governo brasileiro de receber o lixo tóxico oriundo de países do Cone Sul, o que caracteriza
o chamado comércio internacional do lixo.
c) a atitude de moradores que residem em casas próximas umas das outras, quando um deles joga lixo no quintal do
vizinho.
d) as chamadas operações tapa-buracos, desencadeadas com o objetivo de resolver problemas de manutenção das
estradas que ligam as cidades mineiras.
e) os problemas ambientais que podem ser causados quando se escolhe um local para enterrar ou depositar lixo
tóxico.
03 – (ENEN/2006) Para se obter 1,5 kg do dióxido de urânio puro, matéria-prima para a produção de combustível nuclear,
é necessário extrair-se e tratar-se 1,0 tonelada de minério. Assim, o rendimento (dado em % em massa) do tratamento
do minério ate chegar ao dióxido de urânio puro é de
a) 0,10%.
b) 0,15%.
Fenômenos Radioativos – Parte I
c) 0,20%.
d) 1,5%.
e) 2,0%.
19
04 – (ENEN/2006) 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 e
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, e correto afirmar que
a)
b)
c)
d)
e)
a disponibilidade do urânio na natureza esta ameaçada devido a sua utilização em armas nucleares.
a proibição de se instalarem novas usinas nucleoelétricas não causará impacto na oferta mundial de energia.
a existência de usinas nucleoelétricas possibilita que um de seus subprodutos seja utilizado como material bélico.
a obtenção de grandes concentrações de urânio físsil e viabilizada em usinas nucleoéletricas.
a baixa concentração de urânio físsil em usinas nucleoelétricas impossibilita o desenvolvimento energético.
05 – (ENEN/2005) Um problema ainda não resolvido da geração nuclear de eletricidade é a destinação dos rejeitos
radiativos, o c m do “ ixo tômico”. s r j itos m is tivos fic m por m p ríodo m pisci s d 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.
Resoluções e
Comentários Adicionais
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Fenômenos Radioativos – Parte I
Gabarito de Fenômenos Radioativos – Parte I (total de 54 quesitos)
Vestibulares de Pernambuco – Parte I / 27 quesitos
No
Resposta
No
Resposta
No
Resposta
No
Resposta
01
02
03
04
05
06
07
FVVVV
B
E
B
B
85
FVFVV
08
09
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11
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13
14
VFVVV
FVFVV
FVFVF
B
36
C
A
15
16
17
18
19
20
21
E
VFFVV
D
VVFFF
FFFVV
FVFVV
FFVVF
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23
24
25
26
27
B
FVFVV
VVVVF
FFVFV
FVVVV
VFFFV
Vestibulares de Pernambuco – Parte II / 24 quesitos
No
Resposta
No
Resposta
No
Resposta
No
Resposta
01
02
03
04
05
06
E
C
D
10
VFVVV
B
07
08
09
10
11
12
B
B ou D
D
A
B
B
13
14
15
16
17
18
VFFVV
E
B
VFFVV
B
VFFFV
19
20
21
22
23
24
VFVVV
13
45
05
12
E
No
Resposta
Questões do ENEM / 5 quesitos
No
Resposta
No
Resposta
No
Resposta
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02
D
E
03
04
B
C
05
A
Comunique-se com seu professor:
Fenômenos Radioativos – Parte I
[email protected]
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