PRÉ-VESTIBULAR ATITTUDE – SÃO LOURENÇODISCIPLINA DE QUÍMICAProfº: Bruno Marcelo Lardião

RADIOATIVIDADE.

DEFINIÇÃO

Radioatividade é o fenômeno pelo qual um núcleo instável emite espontaneamente entidades (partículas, ondas) numa reação nuclear denominada decomposição radioativa ou decaimento, transformando-se em outro núcleo mais estável.

As entidades emitidas pelo núcleo são denominadas de radiações.

O fenômeno da radioatividade é exclusivamente nuclear, isto é, ele se deve unicamente ao núcleo do átomo. Ela não é afetada por nenhum fator externo como pressão e temperatura.

LEIS DA RADIOATIVIDADE

1ª LEI DA RADIOATIVIDADE – FREDERICK SODDY

Quando um núcleo emite partícula alfa, seu número atômico diminui de duas unidades e seu número de massa diminui de 4 unidades.

ZXA → 2α4 + Z – 2YA - 2

2º LEI DA RADIOATIVIDADE- SODDY FAJANS- RUSSEL

Quando um núcleo emite partícula β, seu número atômico aumenta de uma unidade e seu número de massa não se altera.

ZXA → -1β0 + Z + 1YA

RADIAÇÃO GAMA ()

Consiste em fótons de alta energia, de comprimento de onda muito curto (γ = 0,0005 a 1,0 mm). A emissão de radiação gama acompanha a maioria dos processos radioativos. Um núcleo excitado, resultante de uma emissão alfa ou beta, libera um fóton (ondas eletromagnéticas) e passa para um nível de energia mais baixo e mais estável.

Por causa de sua grande energia e, praticamente, ausência de massa, tem alto poder de penetração. Atravessa facilmente a folha de papel, a placa de chumbo e até uma chapa de aço. Só uma parede de chumbo ou um enorme bloco de concreto são capazes de detê-la. A radioatividade gama passa facilmente através do corpo humano, causando danos irreparáveis às células. Entretanto, quando convenientemente dosadas, as radiações gama podem ser utilizadas para tratar algumas espécies de câncer, pois destroem as células cancerosas.Veja o esquema:

As radiações gama são dirigidas através de um dispositivo para as células cancerosas, destruindo-as.

HIPÓTESE DE FERMI

Enrico Fermi, um físico italiano, lançou a seguinte hipótese para explicar a emissão de partículas (semelhante aos elétrons) a partir do núcleo de um átomo:

“A partícula é emitida quando um nêutron instável se desintegra, convertendo-se em um próton."

O próton fica no núcleo e, como a massa do próton é praticamente igual à massa do nêutron, a massa total do átomo não se altera.

A partícula é expulsa do núcleo junto com a radiação e uma outra partícula subatômica chamada de neutrino , de carga elétrica igual a zero e massa desprezível.

DESINTEGRAÇÃO RADIOATIVA

1. Quando um dos isótopos do bismuto emite uma partícula alfa, há formação do Ti(A=210 e Z=81). Neste átomo pai, o número de prótons e o número de nêutrons são respectivamente:

a) 81 e 129. b) 81 e 210. c) 83 e 131. d) 210 e 81.e) 210 e 129.

2. (UNI-RIO) O elemento radioativo natural, após uma série de emissões α e β, converte-se em um isótopo, não-radioativo, estável, do elemento chumbo, o número de partículas alfa e beta, emitidas após este processo, é, respectivamente, de:

a) 5α e 2β b) 5α e 5β c) 6α e 4β d) 6α e 5β e) 6α e 6β

3. (FAAP-SP) Sabendo que o átomo Urânio (A=235 e Z=92) emite 3 partículas alfa e duas partículas beta, determine o número atômico e o número de massa do átomo do elemento resultante.

4. (Vunesp-SP) Quando um átomo do isótopo 228 do tório libera uma partícula alfa transforma-se em um átomo de rádio, de acordo com a equação:

Os valores de X e Y são respectivamente:

a) 88 e 228. d) 91 e 227.b) 89 e 226. e) 92 e 230.c) 90 e 224.

5. (Fatec-SP) Em abril de 1986, um nome ficou na memória da humanidade: Chernobyl. Neste ano “comemoram-se” os 20 anos do pior acidente da história da indústria nuclear. Supondo-se ser o Sr-90 (cuja meia-vida é de 28 anos) a única contaminação radioativa, em 2098 a quantidade desse isótopo terá se reduzido a:

a) 1/2 da quantidade inicialmente presente.b) 1/4 da quantidade inicialmente presente.c) 1/8 da quantidade inicialmente presente.d) 1/16 da quantidade inicialmente presente.e) 1/32 da quantidade inicialmente presente.

6. Após 15 min de observação, a massa da amostra de um isótopo radiativo, que era de 72 mg, torna-se 9 mg. Determine a meia-vida desse isótopo.

a) 3 min.b) 5 min.c) 6 min.d) 10 in.e) 15 min.

7. (UPE) A meia-vida do isótopo 88Ra226 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.

8. (UFPE) A primeira transmutação artificial de um elemento em outro, conseguida por Rutherford em 1919, baseou-se na reação:

7N14 + 2He4 E + 1H1

Afirma-se que:

a) O núcleo E tem 17 nêutrons.b) O átomo neutro do elemento E tem 8 elétrons.c) O núcleo 1H1 é formado por um próton e um nêutron.d) O número atômico do elemento E é 8.e) O número de massa do elemento E é 17.

9. Na transformação 92U238 em 82Pb206, quantas partículas alfa e quantas partículas beta foram emitidas por átomo de urânio inicial, respectivamente ?

a) 8 e 5.b) 6 e 8.c) 8 e 6.

d) 5 e 8.e) 4 e 7.

10. 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.b) 6,25 g.c) 12,5 g.d) 25 g.e) 50 g.

11. A meia-vida do isótopo 11Na24 é de 15 horas. Se a quantidade inicial for 4 g, depois de 75 horas sua massa será:

a) 0,8 g .b) 0,25 g.c) 0,5 g.d) 1,0 g.e) 0,125 g.

12. Qual a meia-vida de um isótopo radiativo, sabendo que em 344 dias sua massa radiativa se reduz de 120 mg para 7,5 mg ?

13. 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%.b) 12,5%.c) 1,25%.d) 6,25%.e) 4%.

14. A meia – vida do isótopo radioativo 11Na23 é de 1 minuto. Em quantos minutos 12g desse isótopo se reduzem a 3g ?

a) 5 min.b) 4 min.c) 1 min.d) 3 min.e) 2 min.

15. A meia-vida do isótopo sódio 24 é de 15 h. Se a quantidade inicial desse radioisótopo for de 4g, depois de 75 h, teremos, em gramas:

a) 0,8.b) 20.c) 0,125.d) 1,1.e) 7,5.