É a propriedade que os núcleos instáveis possuem de emitir partículas e
radiações eletromagnéticas, para se tornarem estáveis.
A radioatividade natural ocorre, geralmente,
com os átomos de números atômicos
maiores que 82.
A reação que ocorre nestas condições, isto é,
alterando o núcleo do átomo chama-se
REAÇÃO NUCLEAR.
tipos de emissões radioativas
(a )
São partículas constituídas por
2 PRÓTONS e 2 NÊUTRONS (núcleos de hélio),
que são jogados, em alta velocidade,
para fora de um núcleo instável.
As partículas alfa possuem
carga elétrica + 2, devido aos prótons,
e massa igual a 4.
a
2
4
Em 1911, Frederick Soddy enunciou a
1ª LEI DA RADIOATIVIDADE
“Quando um núcleo emite uma partícula alfa,
seu número atômico
DIMINUI DE DUAS UNIDADES
e seu número de massa
DIMINUI DE QUATRO UNIDADES.”
235
U
92
2
a
4
+
231
Th
90
Observe que a equação nuclear mantém um balanço
de massas e de cargas elétricas nucleares.
(b)
São constituídas por ELÉTRONS atirados,
em altíssima velocidade,
para fora de um núcleo instável.
–1
b
0
Como não existe elétron no núcleo, ele é formado a
partir de um nêutron de acordo com o esquema:
0
n1
+1
p1 +
–1
e0 +
0
h0
Soddy, Fajans, Russell enunciaram a
2ª LEI DA RADIOATIVIDADE
“Quando um núcleo emite uma
partícula beta, seu número atômico
aumenta de uma unidade
e seu número de
massa permanece inalterado.”
210
83
Bi
b
–1
0
+
210
84
Po
Observe que a equação nuclear mantém um balanço
de massas e de cargas elétricas nucleares.
(g)
As emissões gama
são ondas eletromagnéticas
semelhantes à luz.
g
0
0
01)( Covest ) O núcleo atômico de alguns elementos é
bastante instável e sofre processos radioativos para remover sua
instabilidade. Sobre os três tipos de radiação a , b e g , podemos
dizer que:
0
0
Ao emitir radiação
a
, um núcleo tem seu número de massa
aumentado.
b , um
1
1
Ao emitir radiação
inalterado.
2
2
A radiação
3
3
Ao emitir radiação
massa.
4
4 Ao emitir radiação b , um núcleo tem seu número atômico
aumentado em uma unidade.
a
núcleo tem seu número de massa
é constituída por núcleos de átomos de hélio
g
, um núcleo não sofre alteração em sua
02) Quando um átomo emite uma partícula “alfa” e, em seguida, duas
partículas beta, os átomos inicial e final:
a) Têm o mesmo número de massa.
b) São isótopos radioativos.
c) Não ocupam o mesmo lugar na tabela periódica.
d) Possuem números atômicos diferentes.
e) São isóbaros radioativos.
A
Z
A = 4 + A’
Z = 2 – 2 + Z’
Z = Z’
Y
2
a
4
+ 2 –1
b
A’
0
+
Z’
X
Têm mesmo número atômico e
diferentes números de massa,
então, são ISÓTOPOS
222
03) Ao se desintegrar, o átomo 86 Rn emite 3 partículas alfa e 4
partículas beta. O nº atômico e o nº de massa do átomo final
são, respectivamente:
a)
b)
c)
d)
e)
84 e 210.
210 e 84.
82 e 210.
210 e 82.
86 e 208.
222
Rn
86
3 2a
4
+
4 –1
b
A
0
+
X
Z
86 = 3 x 2 + 4 x (– 1) + Z
222 = 3 x 4 + 4 x 0 + A
86 = 6 – 4 + Z
222 = 12 + A
Z = 86 – 2
222 – 12 = A
Z = 84
A = 210
04) Na transformação
238
92U
em
206,
82Pb
quantas partículas alfa e
quantas partículas beta foram emitidas por átomo de urânio
inicial?
a) 8 e 6.
b) 6 e 8.
c) 4 e 0.
d) 0 e 4.
e) 8 e 8.
238
92
U
x
2
a
4
+ y
–1
b
0
206
+
Pb
82
238 = 4 x x + 206
92 = 2 x 8 – y + 82
4 x x = 238 – 206
92 = 16 – y + 82
4 x x = 32
y = 98 – 92
x = 32 : 4
y = 6 partículas beta
x = 8 partículas alfa
05) Na família radioativa natural do tório, parte-se do tório,
e chega-se no
208.
82Pb
232,
90Th
Os números de partículas alfa e beta
emitidas no processo são, respectivamente:
a) 1 e 1.
232
b) 4 e 6.
c) 6 e 4.
90
Th
x
2
a
4
+
y
–1
b
0
208
+
Pb
82
d) 12 e 16.
e) 16 e 12.
232 = 4 x x + 208
90 = 2 x 6 – y + 82
4 x x = 232 – 208
90 = 12 – y + 82
4 x x = 24
y = 94 – 90
x = 24 : 4
y = 4 partículas beta
x = 6 partículas alfa
06) ( UFF – RJ ) Dada a série do urânio abaixo representada, assinale e a
alternativa que apresenta, respectivamente, o número de nêutrons, prótons e
elétrons emitidos na desintegração de um núcleo de 92U238 até 82Pb206.
a) 32, 32 e 10.
b) 16, 16 e 6.
c) 10,10 e 5.
d) 8, 8 e 6.
238
92
U
x
2
a
4
+
y
–1
b
0
206
+
Pb
82
e) 8, 8 e 5.
92 = 2 x 8 – y + 82
238 = 4 x x + 206
4 x x = 238 – 206
4 x x = 32
x = 32 : 4
x = 8 partículas alfa
NÊUTRONS
92 = 16 – y + 82
y = 98 – 82
8 x 2 = 16
y = 6 partículas beta
8 x 2 = 16
PRÓTONS
ELÉTRONS
6x1=6
g
b
a
FOLHA DE
PAPEL
2 mm de
CHUMBO
a < b < g
6 cm de
CHUMBO
01) Relacione as radiações naturais alfa, beta e gama com suas
respectivas características:
1. alfa.
2. beta.
3. gama.
3
Possui alto poder de penetração, podendo causar danos
irreparáveis ao ser humano.
2
São partículas leves, com carga elétrica negativa e massa
desprezível
3
São ondas eletromagnéticas semelhantes aos raios X, não
possuem carga elétrica nem massa.
1
São partículas pesadas de carga elétrica positiva que, ao
incidirem sobre o corpo humano, causam apenas l eves
queimaduras.
A sequência correta, de cima para baixo, é:
a)
b)
c)
d)
e)
1,
2,
1,
3,
3,
2,
1,
3,
2,
1,
3,
2,
1,
3,
2,
2.
3.
2.
1.
1.
02) Sobre emissões radiativas:
0
0
Raios alfa são núcleos de átomos de hélio, formados
por 4 prótons e 4 nêutrons.
1
1
O poder de penetração dos raios alfa aumenta com a
elevação da pressão.
2
2
Os raios beta são elétrons emitidos pelos núcleos dos
átomos dos elementos radiativos.
3
3
Os raios gama são radiações da mesma natureza que os
raios alfa e beta.
4
4
Os raios beta possuem massa desprezível.
É o tempo necessário para que a quantidade de
uma amostra radioativa seja reduzida à metade.
P
mo
P
mo
2
P
mo
4
...
P
mo
8
mo
16
m =
mo
2
t=x.P
x
01) Uma substância radiativa tem meia-vida de 8 h. Partindo de 100 g do
material radiativo, que massa da substância radiativa restará após 32 h?
a) 32 g.
P =8h
b) 6,25 g.
m0 = 100g
c) 12,5 g.
d) 25 g.
e) 50 g.
t=x.P
x=t:P
m=?
t = 32 h
m0
m =
2x
100
m =
24
x = 32 : 8
x=4
100
m =
= 6,25g
16
outro modo de fazer
8h
100g
8h
50g
8h
25g
8h
12,5g
6,25g
02) A meia – vida do isótopo
11Na
24
é de 15 horas. Se a quantidade
inicial for 4 g, depois de 60 horas sua massa será:
a) 0,8 g .
b) 0,25 g.
P = 15 h
m0 = 4 g
c) 0,5 g.
T = 75 h
d) 1,0 g.
m=?g
e) 0,125 g.
15 h
4g
15 h
2g
15 h
1g
15 h
0,5 g
0,25 g
03) Um elemento radiativo tem um isótopo cuja meia-vida é 250 anos.
Que percentagem da amostra inicial, deste isótopo, existirá depois
de 1000 anos?
a) 25%.
P = 250 anos
m=?
b) 12,5%.
t = 1000 anos
c) 1,25%.
m0 = 100%
d) 6,25%.
e) 4%.
100%
250
anos
50%
250
anos
25%
250
anos
12,5%
250
anos
6,25%
04) (Covest) 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.
01432
01432
Uma
vez que
ooPu
-6Po-210
238
pode
ser
formado
a alfa
partir
emissão
dee
Se
ocorrer
um
choque
entre
partícula
oda
Be,
ocorrerá
Sabendo
que
Pu-244
decai
emissão
deepartículas
alfa
O decaimento
plutônio
possui
isótopos.
O
de
a uma
Pbcom
206
82 resulta
na
emissão
de
uma
partícula
beta com
pelotempo
netúnio
(Np),
concluímos
que este
carbono-14
(radioativo)
e emissão
1 nêutron.
formação
de
U-240,
de meia-vida
dede
82.000.000
anos,
partículas
alfa.
238
239
240
241
242
244
elemento
terPu
um isótopo
comtem
Z =9295prótons.
conclui-se
que um
átomo
de urânio
Pu 210deve
Pu
Pue A = 238. Pu
Pu
206
?
14
94
94
94
94
94
9 Po
Pb 94
1
+
4
4
..........
244 A +
238
C82 + 240 n 0
84 BePu
a
a
Pu
+
+
6
0U b
Np
4
2
2 94
94 Z
Z– 1
O número de massa diminui de 4 unidades
e 9 + 4 = 14 +A1 = 238
Emissão alfa
A = 238 + 0
94 = diminui
2 + Z de 2 umidades
Z = 92
O número atômico
FALSO
Z = 94 – 1
Z = 93
05) A meia – vida do isótopo radioativo 11Na23 é de 1 minuto. Em quantos minutos
12g desse isótopo se reduzem a 3 g?
a) 5 min.
b) 4 min.
P = 1 min
c) 1 min.
mo = 12g
d) 3 min.
m = 3g
e) 2 min.
1 min
12g
1 min
6g
t = 2 x 1 = 2 min
3g
06) (POUSO ALEGRE – MG) O isótopo
A fração da concentração inicial de
a) 1/8.
b) 1/16.
c) 1/2.
d) 1/4.
19K
19K
42
42,
tem uma meia-vida de 12 horas.
após 48 horas, que permanece é:
P = 12 h
mo = X g
m=?
t = 48 h
e) 2.
12 h
X
12 h
X/2
12 h
X/4
t = 3 x 12 = 36 h
t = 2 x 12 = 24 h t = 4 x 12 = 48 h
12 h
X/8
X/16
O lançamento de partículas
contra o núcleo de um átomo, realizado em condições
controladas de laboratório, transforma um átomo em outro.
Esta transformação recebe o nome de
TRANSMUTAÇÃO ARTIFICIAL .
N2
+
2
a
4
O2 +
1
p1
01) (UPE) Para ajustar as seguintes equações nucleares
I.
II.
Al27
13
+
94
Pu239
n1
0
 12
n1
+0
Mg27
+
 95
Am240
+1 p
..................
–1
+ ..............
1
b
III. 11Na23 + 1d2  12Mg24 + ...............0 n
0
1
deve-se acrescentar respectivamente
a) próton, partícula alfa, partícula beta.
b) próton, partícula beta, nêutron.
c) partícula beta, raios gama, nêutron.
d) nêutron, próton, partícula alfa.
e) partícula alfa, próton, nêutron.
239
1  Am
27 + AXA
A
2327 dn21n
24240
Pu
94Na
13Al +++
95Mg
12Mg+ +
Z
11
10 0 
12
ZXZ
239
27
+
23 +
++121=
==27
24240
+A
A+ A
13
94
+ 10 =
= 12
12
95 +
+Z
Z
11 +
A
28 –––24
27
240
A=
= 240
25
ZZ
94
95
Z ==
= 13
12 ––– 12
12
A == 01
A
A=
1
ZZ
Z ==
= 10– 1
02) (UFPE) A primeira transmutação artificial de um elemento em outro, conseguida por
Rutherford em 1919, baseou-se na reação:
14
7N
+ 2He4  E + 1H1
14 +E
417
= A +1
8
Afirma-se que:
A = 18 – 1
0
0
A = 17
1
1
O núcleo E tem 17 nêutrons.
O átomo neutro do elemento E tem 8 elétrons.
7 + 2 = Z +1
Z=9–1
2
2
O núcleo 1H1 é formado por um próton e um nêutron.
Z=8
3
3
O número atômico do elemento E é 8.
4
4
O número de massa do elemento E é 17.
17
8E
N = 17 – 8
N=9
03) Os conhecimentos na área da radioatividade avançaram em grande velocidade após
as descobertas de preparação de elementos derivados do urânio em laboratório. O
netúnio, Np, foi o primeiro elemento transurânico preparado em laboratório e foi
obtido por meio do par de reações químicas mostradas abaixo:
238
92U

x
92U
Nas
reações
acima, o valor de
+ 0n1
“x”

93Np
239
x
92U
+
Y
e o nome da partícula
“Y”
respectivamente:
a) 237 e alfa.
238 + 1 = x
x = 239
b) 237 e beta.
c) 238 e nêutron.
d) 239 e alfa.
e) 239 e beta.
239 = 239 + A
A=0
beta
92 = 93 + Z
Z=–1
são,
É a divisão de um núcleo
em dois núcleos menores, com a liberação de uma quantidade
de energia muito grande.
Uma fissão nuclear importante
é reação que explica
o princípio de funcionamento da
bomba atômica .
235
92
U +
0
n1
140
56
Ba +
93
36
Kr
+
3
0
n1
01) (Covest) Uma das mais famosas reações nucleares é a fissão do
urânio usada na bomba atômica:
235
92
U +
0
n1
139
56
Ba +
A
Z
X + 3
0
n1
Qual o valor do número atômico do elemento X, nesta reação?
92 = 56 + Z  Z = 92 – 56
Z = 36
02) (Covest)
A
fissão
nuclear
é
um
processo
pelo
qual
núcleos
atômicos:
a) de elementos mais leves são convertidos a núcleos atômicos de elementos
mais pesados.
b) emitem radiação beta e estabilizam.
c) dos elementos mais pesados são convertidos a núcleos atômicos de
elementos mais leves.
d) absorvem radiação gama e passam a emitir partícula alfa.
e) absorvem nêutrons e têm sua massa atômica aumentada em uma unidade.
03) (Covest) 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.
92U
235
+ 0n1  56Ba140 + xKry + 3 0n1
1) O U-238 possui três prótons a mais que o U-235.
2) Os três nêutrons liberados podem iniciar um processo de reação em cadeia.
3) O criptônio formado tem número atômico igual a 36 e número de massa igual a 96.
4) A equação acima representa a fissão nuclear do urânio.
5) 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, 2 e 5
b) 2, 3, 4 e 5
c) 1, 3 e 4
d) 2, 4 e 5
e) 3, 4 e 5
235 + 1 = 140 + y + 3
92 + 0 = 56 + x + 0
y = 236 – 143
x = 92 – 56
y = 93
Z = 36
É a junção de núcleos atômicos produzindo
um núcleo maior,
com liberação de uma grande quantidade de energia.
Este processo ocorre no sol,
onde núcleos de hidrogênio leve se fundem,
formando núcleos de hélio, com liberação de grande quantidade de
energia.
4
1
H
1
4
He
2
+
0
2
+1
b
+ energia
01) (Covest) Os elementos químicos, em sua maioria, foram,
sintetizados através de processos nucleares que ocorrem em estrelas.
Um exemplo está mostrado na seqüência de reações abaixo:
I)
II )
4
8
He
Be
+
+
4
3
He
He
8
Be
12
C +
g
Destas
reações, podemos afirmar que:
F 1) São
reações de fissão nuclear.
V 2) Na reação (II), deveria estar escrito
He4 no lugar de
He3.
V 3) He3 e
He4 são isótopos.
Está(ão)
a) 1, 2 e 3correta(s):
São
mesmo
elemento
químico
8 deproduzem
Asátomos
reações
núcleos
maiores
se
+
3
4
=
12
+
0
b) 1 apenas
e diferentes
números
de massa,
são
que os iniciais,
então,
é uma então
FUSÃO
c) 3 apenas
ISÓTOPOS
d) 1 e 2 apenas
e) 2 e 3 apenas
01) O iodo 125, variedade radioativa do iodo com aplicações
medicinais, tem meia-vida de 60 dias. Quantos gramas do iodo
125 irão restar, após 6 meses, a partir de uma amostra contendo
2,0g do radioisótopo?
a) 1,50g.
b) 0,75g.
c) 0,66g.
d) 0,25g.
e) 0,10g.
P = 60 dias = 2 meses
m = ?
t = 6 meses
m0 = 2,0g
t
6
x =
P
2
m =
m
2o
2
x
3
= 3 meias-vidas
=
2
8
= 0,25g
02) Um elemento radiativo tem um isótopo cuja meia – vida é 250
anos. Que percentagem da amostra inicial, deste isótopo, existirá
depois de 1000 anos?
a) 25%.
P =
b) 12,5%.
m
c) 1,25%.
t =
d) 6,25%.
m0 = 100%
e) 4%.
=
x =
m =
250 anos
?
1000 anos
t
P
mo
2x
=
=
1000
= 4 meias-vidas
250
100
24
=
100
16
= 6,25%
03) Na determinação da idade de objetos que fizeram parte de
organismos vivos, utiliza-se o radioisótopo 14C, cuja meia - vida é
em torno de 5700 anos. Alguns fragmentos de ossos encontrados
em uma escavação possuíam 14C radioativo em quantidade de
6,25% daquela dos animais vivos. Esses fragmentos devem ter
idade aproximada de:
a) 5700 anos.
b) 11400 anos.
t =x.P
c) 17100 anos.
= 4 . 5700
t = 22800 anos
d) 22800 anos.
e) 28500 anos.
100%
5700 a
50%
5700 a
25%
5700 a
12,5%
5700 a
6,25%
04) O acidente do reator nuclear de Chernobyl, em 1986, lançou
para a atmosfera grande quantidade de 38Sr90 radioativo, cuja meiavida é de 28 anos. Supondo ser este isótopo a única contaminação
radioativa e que o local poderá ser considerado seguro quando a
quantidade 38Sr90 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.
mo
28 anos
c) 2266.
d) 2986.
e) 3000.
t = x . P = 4 . 28
mo
t = 112 anos
Será habitado em: 1986 + 112 = 2098
2
28 anos
mo
4
mo
28 anos
8
mo
28 anos
16
05) Na reação de fissão:
A
235
92
U +
0
n1
90
37
Rb +
X
Z
....... + 2
O produto que está faltando é o:
a)
b)
c)
d)
e)
144
58
146
57
160
62
157
63
144
55
Ce
235 + 1 = 90 + A + 2
236 – 92 = A
La
Sm
Eu
Cs
A = 144
92 = 37 + Z
Z = 92 – 37
Z = 55
0
n1
06) Na reação de fusão nuclear representada por:
2
H +
1
3
H
1
1
n
0
E +
Ocorre liberação de um nêutron (n). A espécie E deve ser:
2+3=A+1
a) 2 prótons e 2 nêutrons.
A=5–1
b) 2 prótons e 3 nêutrons.
A=4
c) 2 prótons e 5 nêutrons.
1+1 = Z
d) 2 prótons e 3 elétrons.
Z=2
e) 4 prótons e 3 elétrons.
4
E
2
2 prótons
N
=
4
–
2 =
2 nêutrons