Ômega - Módulo 7

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RADIOATIVIDADE I

EXERCCIOS DE APLICAO 01 (CESGRANRIO-RJ) A partir da dcada de 40, quando McMillan e Seaborg obtiveram em laboratrio os primeiros elementos transurnicos (NA > 92), o urnio natural foi usado algumas vezes

para obter tais elementos. Para tanto, ele era bombardeado com ncleos de elementos leves. Na obteno do Plutnio, do Califrnio e do Frmio as transmutaes ocorreram da forma a seguir:

92U238 + 2He

4 94Pu239 + A (0n

1)

92U238 + 6C

12 98Cf245 + B (0n

1)

92U238 + 8O

12 100Fm250 + C (0n

1)

Sendo assim, os valores de A, B e C que indicam as quantidades de nutrons obtidas so, respectivamente:

a) 1, 4 e 5. b) 1, 5 e 4. c) 2, 4 e 5.

d) 3, 4 e 5. e) 3, 5 e 4.


02 (FEI-SP) Um tomo X, de nmero atmico 92 e nmero de massa 238, emite uma partcula alfa, transformando-se num tomo Y, o qual emite uma partcula beta, produzindo um tomo Z. Ento:

a) os tomos Y e X so istopos. b) os tomos X e Z so istonos. c) os tomos X e Y so isbaros.

d) o tomo Z possui 143 nutrons. e) o tomo Y possui 92 prtons.

03 (UNESP-SP) No processo de desintegrao natural de 92U238, pela emisso sucessiva de

partculas alfa e beta, forma-se o 88Ra226. Os nmeros de partculas alfa e beta emitidas neste

processo so, respectivamente,

a) 1 e 1. b) 2 e 2. c) 2 e 3.

d) 3 e 2. e) 3 e 3.

04 O primeiro istopo radioativo artificialmente produzido foi o 15P30, atravs do bombardeio de

laminas de alumnio por partculas alfa, segundo a reao (I):

13Al27 + partcula alfa 15P

30 + partcula X (I) O istopo formado, 15P

30, por sua vez emite um psitron, segundo a reao (II):

15P30 nY

b + +1e0 (II)

Balancear as equaes (I) e (II), identificando a partcula X, e fornecendo os nmeros atmicos e de massa do elemento Y formado.


05 (UEL-PR) Dadas as equaes qumicas:

Pode-se afirmar que ocorre fisso nuclear somente em: a) I

b) II c) III d) I e II

e) I e III

06 (CESGRANRIO-RJ) Aps algumas desintegraes sucessivas, o 90Th

232, muito encontrado na

orla martima de Guarapari (ES), se transforma no 82Pb208. O nmero de partculas e emitidas

nessa transformao foi, respectivamente, de: a) 6 e 4 b) 6 e 5

c) 5 e 6 d) 4 e 6 e) 3 e 3

07 (Ceub-DF) A partir de um tomo radioativo (X), chega-se ao elemento 86Rn

220 por meio de duas

emisses alfa ( ) e duas emisses ( ). Os nmeros atmico e de massa do tomo radioativo so, respectivamente:

a) 92 e 224. b) 92 e 228. c) 88 e 228.

d) 88 e 224. e) 90 e 226.

08 (Unirio-RJ) Na usina coreana de Wolsung, cerca de 50 litros de gua pesada vazaram (...), e puderam ser recuperados sem maiores danos logo aps o incidente.

(JB, 06/10/99) A gua pesada (D2O) constituda por deutrio e oxignio, e um subproduto das usinas nucleares, sendo obtida atravs do bombardeamento do ncleo de hidrognio.

De acordo com a reao acima, X um(a): a) eltron.

b) nutron.

c) partcula .

d) partcula . e) partcula .


09 A natureza das radiaes emitidas pela desintegrao espontnea do 92U234 pode ser estudada

por meio do arranjo experimental mostrado na figura.

A abertura do bloco de chumbo dirige o feixe de radiao para passar entre duas placas eletricamente carregadas, verificando-se a separao em trs novos feixes, que atingem o detector nos pontos 1, 2 e 3.

Representando por X o novo ncleo formado, a equao balanceada da reao nuclear responsvel pela radiao detectada no ponto 3 :

10 (UNIRP-SP) Quando um tomo de istopo 228 do elemento qumico trio libera uma partcula alfa (partcula com 2 prtons e nmero de massa igual a 4), originando um tomo de rdio, de acordo com a equao:

valores de x e y so, respectivamente:

a) 88 e 228. b) 89 e 226. c) 91 e 227.

d) 90 e 224. e) 92 e 230.


EXERCCIOS PROPOSTOS 11 Analise as equaes de decaimento radioativo abaixo:

Os tomos de E e R so istopos.

Os valores de Z, A e n so, respectivamente: a) 90, 200 e 6 b) 88, 228 e 6

c) 88, 230 e 4 d) 88, 228 e 4 e) 90, 228 e 2

12 O fsico brasileiro Csar Lattes desenvolveu importantes pesquisas com emulses nucleares contendo tomos de boro (5B

10) bombardeados por nutrons. Quando um nutron, em grande

velocidade, atinge o ncleo de um tomo de (5B10), e por ele absorvido, d origem a dois tomos

de um certo elemento qumico (X) e a um tomo de trtio (1H3).

O nmero atmico e o nmero de massa do elemento X so, respectivamente:

a) 1 e 1 b) 1 e 2 c) 1 e 3 d) 2 e 3

e) 2 e 4

13 (USAL-BA) Na fisso nuclear:

o nmero de massa e o nmero atmico de X so, respectivamente: a) 129 e 47

b) 130 e 48 c) 131 e 47 d) 131 e 50

e) 133 e 50


14 (ITA-SP) Considere as seguintes afirmaes: I. A radioatividade foi descoberta por Marie Curie.

II. A perda de uma partcula beta de um tomo de 33As75 forma um tomo de nmero atmico maior.

III. A emisso de radiao gama a partir do ncleo de um tomo no altera o nmero atmico e o nmero de massa do tomo.

IV. A desintegrao de 88Ra226 a 83Po

214 envolve a perda de 3 partculas alfa e de duas partculas beta. Das afirmaes feitas, esto CORRETAS:

a) apenas I e II. b) apenas I e III. c) apenas I e IV.

d) apenas II e III. e) apenas II e IV.

15 (PUC-SP) O fenmeno da radioatividade foi descrito pela primeira vez no final do sculo passado,

sendo largamente estudado no incio do sculo XX. Aplicaes desse fenmeno vo desde o diagnstico e combate de doenas at a obteno de energia ou a fabricao de artefatos blicos. Duas emisses radioativas tpicas podem ser representadas pelas equaes:

A radiao o ncleo do tomo de hlio, possuindo 2 prtons e 2 nutrons, que se desprende do ncleo do tomo radioativo.

A radiao um eltron, proveniente da quebra de um nutron, formando tambm um prton, que permanece no ncleo. A equao que representa o decaimento radioativo do istopo 92u

238 at o istopo estvel 82Pb206 :


16 (Fatec-SP) Considere que 82Pb210 sofra a seguinte sequncia de decaimento radioativo:

Considere tambm o grfico que relaciona massa do nucldeo x tempo.

As curvas A, B e C correspondem, respectivamente, a:

17 (Cesgranrio-RJ) Um tomo de 92U238 emite uma partcula alfa, transformando-se num elemento

X, que, por sua vez, emite uma partcula beta, dando o elemento Y, com nmero atmico e nmero de massa respectivamente iguais a:

a) 92 e 234 b) 91 e 234 c) 90 e 234

d) 90 e 238 e) 89 e 238

18 (Cesgranrio-RJ) Aps algumas desintegraes sucessivas, o 90Th232, muito encontrado na orla

martima de Guarapari (ES), se transforma no 82Pb208. O nmero de partculas e emitidas nessa

transformao foi, respectivamente, de: a) 6 e 4

b) 6 e 5 c) 5 e 6 d) 4 e 6

e) 3 e 3


19 (UEPG-PR) Uma srie radioativa consiste em um conjunto de radioistopos que so formados a partir de um radioistopo inicial, pela sucessiva emisso de partculas alfa e beta. Na srie radioativa

que se inicia com o 93Np237 e termina com o 83Bi

209, o nmero de partculas e emitidas de,

respectivamente: a) 3 e 5 b) 7 e 4 c) 6 e 3

d) 5 e 2 e) 8 e 6

20 (UNIP-SP) Um tipo de detector de incndios contm uma pequena quantidade de amercio que se desintegra da seguinte maneira:

A radiao resultante ioniza o ar dentro do detector, tornando-o condutor de eletricidade. Uma pequena bateria serve como fonte de eletricidade. Quando partculas de fumaa entram no detector,

o fluxo de corrente eltrica bloqueado, o que faz disparar o alarme. A radiao X :

21 Relgios cujos ponteiros brilham no escuro contm geralmente uma substncia fosforescente

misturada com um composto de trtio (1H3). A emisso radioativa desse nucldeo produz o istopo

hlio-3 (isto , hlio com nmero de massa 3) e libera energia que faz a substncia fosforescer, emitindo a luz que vemos.

Baseado nessas informaes: a) Que partcula emitida pelo trtio? b) Escreva a equao dessa emisso radioativa.

22 (UFRJ-RJ) Em 1940, McMillan e Seaborg produziram os primeiros elementos transurnicos

conhecidos, atravs do bombardeio de um tomo de 92U238 com uma partcula X, produzindo um

istopo desse elemento. O istopo produzido por McMillan e Seaborg apresentou decaimento, emitindo uma partcula Y equivalente ao ncleo do hlio.

a) Identifique a partcula X utilizada pelos cientistas e escreva a equao de formao do istopo. b) D o nome e calcule o nmero de nutrons do elemento resultante do decaimento do istopo do Urnio.


23 (UEL-PR) Os raios gama oriundos do cobalto 60 ou do csio 137 podem ser usados na radiao em alimentos. Sobre a radiao gama, considere as afirmativas.

I. O tomo de cobalto ou de csio, ao emitir radiao gama, resulta em um novo elemento qumico no radioativo. II. A radiao gama uma radiao eletromagntica.

III. A radiao gama no apresenta massa nem carga eltrica. IV. O poder de penetrao da radiao gama muito pequeno.

Assinale a alternativa CORRETA. a) Somente as afirmativas I e IV so corretas. b) Somente as afirmativas II e III so corretas.

c) Somente as afirmativas III e IV so corretas. d) Somente as afirmativas I, II e III so corretas. e) Somente as afirmativas I, II e IV so corretas.

24 (PUC-RJ) As trs primeiras etapas na srie de decaimento radioativo do urnio 238 envolvem emisso sucessiva de uma partcula alfa, uma partcula beta e outra partcula beta.

Sobre o elemento resultante do decaimento, CORRETO afirmar que: a) na 1 etapa, possui nmero de massa 234 e nmero atmico 92. b) aps as duas primeiras etapas, possui nmero de massa 234 e nmero atmico 91.

c) aps as trs etapas, possui 144 nutrons em seu ncleo. d) na 1a etapa, possui 90 nutrons em seu ncleo. e) aps as trs etapas, possui 96 prtons em seu ncleo.

25 (FATEC-SP) Na equao representada a seguir:

86Rn222 X + Y + 84Po

210

os nmeros de partculas alfa e beta, representados por X e Y, emitidas nesse processo so, respectivamente: a) 1 e 2. b) 3 e 4.

c) 4 e 5. d) 2 e 1. e) 4 e 3.

26 (UNIFESP-SP) Dentre outras aplicaes, a radiao nuclear pode ser utilizada para preservao de alimentos, eliminao de insetos, bactrias e outros microorganismos eventualmente presentes

em gros e para evitar que certas razes brotem durante o armazenamento. Um dos mtodos mais empregados utiliza a radiao gama emitida pelo istopo 60Co. Este istopo produzido artificialmente pela reao de um istopo do elemento qumico X com um nutron, gerando somente 60Co como produto de reao. O 60Co, por sua vez, decai para um elemento Y, com a emisso de uma partcula beta de carga negativa e de radiao gama. Os elementos X e Y tm nmeros atmicos, respectivamente, iguais a:

a) 26 e 28. b) 26 e 29. c) 27 e 27.

d) 27 e 28. e) 29 e 27.


27 (UFSCAR-SP) No dia 06 de agosto de 2005 foram lembrados os 60 anos de uma data triste na histria da Humanidade. Nesse dia, em 1945, foi lanada uma bomba atmica sobre a cidade de Hiroshima, que causou a morte de milhares de pessoas. Nessa bomba, baseada no istopo 235 de

urnio, uma das reaes que pode ocorrer representada pela equao nuclear no balanceada:

92U235 + 0n

1 56Ba141 + iX

n + 3 0n1 + energia

Nesta equao X, i e n representam, respectivamente:

a) partcula alfa; 2; 4. b) psitron; 1; 0. c) argnio; 18; 39,9.

d) criptnio; 36; 92. e) brio; 56; 141.

28 (UFRRJ-RJ) PLANO B PARA A ENERGIA por W. Wayt Gibbs Para manter este mundo tolervel vida, a humanidade deve completar uma maratona de

mudanas tecnolgicas cuja linha de chegada est bem alm do horizonte. Ainda que os planos de reduo das emisses de gs carbnico funcionem, mais cedo ou mais tarde, o mundo vai precisar de um plano B: uma ou mais tecnologias fundamentalmente novas que, juntas, consigam fornecer 10 a

30 terawatts sem expelir uma tonelada sequer de dixido de carbono. Os reatores fuso - que produzem energia nuclear juntando tomos, em vez de dividi-los - esto no topo de quase todas as listas de tecnologias energticas definitivas para a humanidade. O

reator no produziria gases de estufa e geraria quantidades relativamente baixas de resduos radioativos de baixo nvel. "Mesmo que a usina fosse arrasada [por acidente ou atentado], o nvel de radiao a 1 km de distncia seria to pequeno que tornaria desnecessria a evacuao", diz Farrokh

Najmabadi, especialista em fuso que dirige o Centro de Pesquisa de Energia da Universidade da Califrnia em San Diego. (Extrada de "American Scientific Brasil", Edio n. 53 - outubro de 2006.)

A reao de fuso dos istopos do hidrognio pode ser representada por:

1H2 + 1H

3 2He4 + X

Onde X :

a) -10

b) 24

c) 1p1

d) 0n1

e) +1e0


29 (UEG-GO) 20 ANOS DO ACIDENTE RADIOATIVO DE GOINIA Em 13 de setembro de 1987, uma cpsula de csio-137, deixada numa sala do antigo

Instituto Goiano de Radiologia (IGR) - desativado h dois anos - foi removida, violada e vendida como ferro-velho por dois trabalhadores. Atrados pela intensa luminescncia azul do sal de csio-137 contido na cpsula, adultos e crianas o manipularam e distriburam-no entre parentes e amigos. O

saldo dessa experincia foi a morte de 4 pessoas e a contaminao, em maior ou menor grau, de mais de 200 pessoas. Um complexo encadeamento desses fatos resultou na contaminao de trs depsitos de ferro-velho, diversas residncias e locais pblicos. As pessoas contaminadas, que

procuraram farmcias e hospitais, foram inicialmente medicadas como vtimas de alguma doena infecto-contagiosa.

O POPULAR, Goinia, 31 ago. 2007, p. 3 [Adaptado].

A desintegrao do 137Cs ocorre quando a partcula -10 (eltron) emitida no ncleo do tomo,

enquanto na desintegrao do 137Ba excitado ocorre com emisso de radiao gama (), podendo ser

representadas pelas equaes a seguir:

55Cs137 -1

0 + 56Ba137

56Ba137 56Ba

137 +

Com base no texto 20 ANOS DO ACIDENTE RADIOATIVO DE GOINIA e nas informaes acima, CORRETO afirmar:

a) Por causa da maior massa atmica do brio, a fora que ele exerce sobre a partcula -10 maior

que a fora que a partcula -10 exerce sobre ele.

b) Segundo o modelo atmico de Rutherford-Bohr, o decaimento -10 ocorre quando um eltron muda

para um orbital de menor energia. c) A luminescncia azul emitida pelo sal de csio-137, por ser a prpria radiao gama, foi uma das

responsveis pelos danos biolgicos causados.

d) No decaimento -10 h uma reduo do nmero de nutrons no ncleo.


Texto para resoluo das questes 30 e 31: (UFSCAR-SP) A gerao de energia eltrica por reatores nucleares vem enfrentando grande

oposio por parte dos ambientalistas e da populao em geral ao longo de vrias dcadas, em funo dos acidentes ocorridos nas usinas nucleares e da necessidade de controle dos resduos radioativos por um longo perodo de tempo. Recentemente, o agravamento da crise energtica,

aliado poluio e ao efeito estufa, resultantes do uso de combustveis fsseis, e reduo dos resduos produzidos nas usinas nucleares, tm levado at mesmo os crticos a rever suas posies. O funcionamento da maioria dos reatores nucleares civis baseia-se no istopo 235 do urnio,

92U235. O urnio natural apresenta uma distribuio isotpica de aproximadamente 0,72% de 235U e

99,27% de 238U. Para sua utilizao em reatores, o urnio deve ser enriquecido at atingir um teor de 3 a 4% em 235U. Um dos mtodos utilizados nesse processo envolve a transformao do minrio de

urnio em U3O8 slido ("yellow cake"), posteriormente convertido em UO2 slido e, finalmente, em UF6 gasoso, segundo as reaes representadas pelas equaes:

UO2(s) + 4 HF(g) UF4(s) + 2H2O(g) (reao 1)

UF4(s) + F2(g) UF6(g) (reao 2)

UO2(s) + 4HF(g) + F2(g) UF6(g) + 2H2O(g) (reao global)

30 O 235U o responsvel pela energia produzida por reatores comerciais, atravs do processo de fisso nuclear. O 238U, que constitui a maior parte do combustvel nuclear, no sofre processo de fisso nessas condies. No entanto, ao ser atingido por nutrons produzidos no funcionamento

normal do reator, d origem ao istopo 239U, que emite, sucessivamente, duas partculas , 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 emisso sucessiva de duas

partculas , correto afirmar que se trata de:

a) 93Np239.

b) 94Pu239.

c) 90Th234.

d) U236. e) mistura de U237 e U238.

31 Os compostos de flor utilizados no processamento do urnio so formados exclusivamente pelo istopo 19, com massa atmica igual a 18,99840. O UF6 gasoso obtido no processamento do urnio , portanto, uma mistura de 235UF6 e

238UF6, com massas moleculares de 349,0343 e 352,0412,

respectivamente. Numa etapa subsequente do processamento, a mistura gasosa reduzida a urnio metlico slido por reao com magnsio. Com relao a essas informaes e aos processos de separao da mistura dos fluoretos de urnio, so feitas as seguintes afirmaes:

I. No processo de obteno de urnio metlico a partir da reao de UF6 com magnsio, a diferena entre as reatividades qumicas de 235UF6 e

238UF6 permite a separao do urnio nas duas formas

isotpicas puras. II. O 235UF6 pode ser separado do

238UF6 por destilao fracionada do lquido obtido, aps resfriamento da mistura gasosa inicial.

III. A ultracentrifugao da mistura gasosa um mtodo conveniente para se obter o enriquecimento do produto final em 235UF6.


correto o que se afirma em: a) I, apenas.

b) II, apenas. c) III, apenas. d) II e III, apenas.

e) I, II e III. 32 (UNESP-SP) Detectores de incndio so dispositivos que disparam um alarme no incio de um

incndio. Um tipo de detector contm uma quantidade mnima do elemento radioativo amercio-241. A radiao emitida ioniza o ar dentro e ao redor do detector, tornando-o condutor de eletricidade. Quando a fumaa entra no detector, o fluxo de corrente eltrica bloqueado, disparando o alarme.

Este elemento se desintegra de acordo com a equao a seguir:

95Am241 93Np

237 + Z Nessa equao, correto afirmar que Z corresponde a:

a) uma partcula alfa. b) uma partcula beta. c) radiao gama. d) raios X.

e) dois prtons.

33 (UFG-GO) Uma fonte radioativa, como o csio 137, que resultou num acidente em Goinia, em 1987, prejudicial sade humana porque a) a intensidade da energia emitida no depende da distncia do organismo fonte.

b) a energia eletromagntica liberada pela fonte radioativa interage com as clulas, rompendo ligaes qumicas. c) o sal solvel desse elemento apresenta alta presso de vapor, causando danos ao organismo.

d) a energia liberada violentamente sobre o organismo decorre do tempo de meia-vida, que de alguns segundos. e) a radiao eletromagntica liberada permanece no organismo por um perodo de meia-vida

completo.

34 (UFU-MG) O istopo de 85Sr utilizado em medicina, em imagem de ossos para diagnosticar fraturas ou osteoporose.

Sobre radioatividade, INCORRETO afirmar que: a) as clulas do nosso corpo no diferenciam quimicamente um istopo radioativo de um no-radioativo. Isso acontece porque os istopos apresentam comportamento qumico iguais.

b) o nmero de massa de um radionucldeo que emite radiaes beta no se altera. c) um dos istopos radioativos nocivos o 90Sr, que pode substituir o clcio, e se incorpora aos ossos. Isso ocorre porque ambos so semelhantes e pertencem a mesma famlia de metais alcalino-

terrosos. d) as radiaes gama so ondas eletromagnticas de elevado poder de penetrao e possuem carga nuclear +2 e nmero de massa 4.


35 (UNESP-SP) Cientistas russos conseguem isolar o elemento 114 superpesado.

("Folha Online", 31.05.2006.) Segundo o texto, foi possvel obter o elemento 114 quando um tomo de plutnio-242 colidiu com um tomo de clcio-48, a 1/10 da velocidade da luz. Em cerca de 0,5 segundo, o elemento formado transforma-se no elemento de nmero atmico 112 que, por ter propriedades semelhantes s do

ouro, forma amlgama com mercrio. O provvel processo que ocorre representado pelas equaes nucleares:

94Pu242 + 20Ca

48 114Xa 112Y

286 + b

Com base nestas equaes, pode-se dizer que a e b so, respectivamente: a) 290 e partcula beta. b) 290 e partcula alfa.

c) 242 e partcula beta. d) 242 e nutron. e) 242 e psitron.

36 (UNIFESP-SP) O flor-18 um radioistopo produzido num acelerador cclotron. Associado deoxiglucose, esse radioistopo revela, pela emisso de psitrons, as reas do organismo com metabolismo intenso de glicose, como o crebro, o corao e os tumores ainda em estgio muito

inicial. Quando um tomo de flor-18 emite um psitron, o tomo resultante ser um istopo do elemento qumico a) cloro.

b) flor. c) nenio. d) oxignio.

e) nitrognio. 37 (UERJ-RJ) O chumbo participa da composio de diversas ligas metlicas. No bronze

arquitetnico, por exemplo, o teor de chumbo corresponde a 4,14 % em massa da liga. Seu istopo radioativo 210Pb decai pela emisso sucessiva de partculas alfa e beta, transformando-se no istopo estvel 206Pb.

Calcule o nmero de tomos de chumbo presentes em 100 g da liga metlica citada. Em seguida, determine o nmero de partculas alfa e beta emitidas pelo istopo radioativo 210Pb em seu decaimento.

38 A datao de material orgnico envolve um dos istopos do carbono, o carbono 14. As plantas e os animais incorporam o istopo C-14 pelo CO da atmosfera ou atravs da cadeia alimentar. Quando morrem, a quantidade de C-14 decai e ele se desintegra de acordo com a equao a seguir:

6C14 7N

14 + Radiao Com base no texto acima e nos conceitos relacionados radioatividade, CORRETO afirmar que: a) a radiao emitida na reao possui menor poder de penetrao que as ondas eletromagnticas

b) o processo de datao de fssil, pergaminho e de documentos antigos feito pela determinao da quantidade total de carbono presente nas amostras c) todas as radiaes so necessrias e essenciais manuteno da vida

d) a transformao de carbono em nitrognio indica que esses tomos so istonos


e) as ondas eletromagnticas so formadas por radiaes Beta 39 (PUC-RJ) Considere a equao nuclear incompleta:

Pu239 + .............. Am240 + 1p + 2n

Para completar a equao, correto afirmar que o amercio-240 um istopo radioativo que se obtm, juntamente com um prton e dois nutrons, a partir do bombardeio do plutnio-239 com: a) partculas alfa.

b) partculas beta. c) radiaes gama. d) raios X.

e) deutrio.

40 (UFRJ-RJ) A produo de energia nas usinas de Angra 1 e Angra 2 baseada na fisso nuclear de tomos de urnio radioativo 238U. O urnio obtido a partir de jazidas minerais, na regio de

Caetit, localizada na Bahia, onde beneficiado at a obteno de um concentrado bruto de U3O8, tambm chamado de "yellowcake". O concentrado bruto de urnio processado atravs de uma srie de etapas at chegar ao hexafluoreto de urnio, composto que ser submetido ao processo final de enriquecimento no istopo

radioativo 238U, conforme o esquema a seguir.

O rejeito produzido na etapa de refino contm 206Pb oriundo do decaimento radioativo do 238U.

Calcule o nmero de partculas e emitidas pelo 238U para produzir o 206Pb.


41 (UEL-PR) Marie Sklodowka Curie, por seus trabalhos com a radioatividade e pelas descobertas de novos elementos qumicos como o polnio e o rdio, foi a primeira mulher a ganhar dois prmios Nobel: um de fsica, em 1903, e um de qumica, em 1911. Suas descobertas possibilitaram a

utilizao de radioistopos na medicina nuclear. O elemento sdio no possui um istopo radioativo na natureza, porm o sdio-24 pode ser produzido por bombardeamento em um reator nuclear. As equaes nucleares so as seguintes:

12Mg24 + "X" 11Na

24 + 1H1

11Na24 12Mg

24 + "Y"

O sdio-24 e utilizado para monitorar a circulao sangunea, com o objetivo de detectar obstrues no sistema circulatrio. "X" e "Y" so, respectivamente:

a) Raios X e partcula beta. b) Raios X e partcula alfa. c) Partcula alfa e raios gama.

d) Nutron e raios gama. e) Nutron e partcula beta.

42 (UNIFESP-SP) 60 anos aps as exploses das bombas atmicas em Hiroshima e Nagasaki, oito naes, pelo menos, possuem armas nucleares. Esse fato, associado a aes terroristas, representa

uma ameaa ao mundo. Na cidade de Hiroshima foi lanada uma bomba de urnio-235 e em Nagasaki uma de plutnio-239, resultando em mais de cem mil mortes imediatas e outras milhares como conseqncia da radioatividade.

As possveis reaes nucleares que ocorreram nas exploses de cada bomba so representadas nas equaes:

92U235 + n BX

142 + 36Kr91 + 3n

94Pu239 + n 39Y

97 + 55CsA + 5n

Nas equaes, B, X, A e o tipo de reao nuclear so, respectivamente: a) 52, Te, 140 e fisso nuclear. b) 54, Xe, 140 e fisso nuclear.

c) 56, Ba, 140 e fuso nuclear. d) 56, Ba, 138 e fisso nuclear. e) 56, Ba, 138 e fuso nuclear.

43 (PUC-PR) Um certo istopo radioativo apresenta um perodo de semidesintegrao de 5 horas. Partindo de uma massa inicial de 400 g, aps quantas horas a mesma ficar reduzida a 6,125 g?

a) 5 horas b) 25 horas c) 15 horas

d) 30 horas e) 10 horas


44 (FGV-SP) Os radiofrmacos so utilizados em quantidades traos com a finalidade de diagnosticar patologias e disfunes do organismo. Alguns desses tambm podem ser aplicados na terapia de doenas como no tratamento de tumores radiossensveis. A maioria dos procedimentos

realizados atualmente em medicina nuclear tem finalidade diagnstica, sendo o 99XTc (x=metaestvel) o radionucldeo mais utilizado na preparao desses radiofrmacos. O 99Mo o precursor desse importante radionucldeo, cujo esquema de decaimento apresentado a seguir:

No esquema de decaimento, a radiao X e o nucldeo Z e seu nmero de nutrons so, respectivamente,

a) gama, Ru e 55. b) gama, Mo e 57. c) beta, Rh e 54.

d) alfa, Ru e 53. e) alfa, Rh e 54.

45 (FUVEST-SP) Em 1995, o elemento de nmero atmico 111 foi sintetizado pela transformao nuclear:

28Ni64 + 83Bi

209 111Rg272 + nutron

Esse novo elemento, representado por Rg, instvel. Sofre o decaimento:

111Rg272 109Mt

268 107Bh264 105Db

260 103Lr256 101Md

252

Nesse decaimento, liberam-se apenas: a) nutrons. b) prtons.

c) partculas e partculas .

d) partculas .

e) partculas .

46 (UFSCAR-SP) O aumento no volume das exportaes no Brasil, em 2004, tem sido apontado como um dos responsveis pela retomada do crescimento econmico do pas. O Brasil exporta muitos tipos de minrios, sendo que alguns apresentam radioatividade natural. Certos pases compradores

exigem um certificado apresentando os valores de atividade de tomos que emitem radiao gama. O potssio-40, radioistopo natural, um dos emissores dessa radiao. No decaimento radiativo do potssio-40, em geral, h a emisso de uma partcula beta negativa. Neste caso, resulta um elemento

com nmero atmico igual a a) 40. b) 39.

c) 21. d) 20. e) 19.


47 (FGV-SP) Os irradiadores de alimentos representam hoje uma opo interessante na sua preservao. O alimento irradiado, ao contrrio do que se imagina, no se torna radioativo, uma vez que a radiao que recebe do tipo gama. A radiao produzida pelo cobalto-60 (Z = 27), cujo

ncleo decai emitindo uma partcula beta, de carga negativa, resultando no ncleo de certo elemento X. O elemento X : a) Mn (Z = 25).

b) Fe (Z = 26). c) Co (Z = 27). d) Ni (Z = 28).

e) Cu (Z = 29). 48 (UFG-GO) Leia as informaes contidas no quadro, a seguir:

Confira como funciona uma das etapas exigidas para a fabricao da bomba atmica e centro da polmica Brasil-EUA

Estgios da separao do U-238 e do U-235

1) O gs hexafluoreto de urnio alimenta o cilindro e o faz girar em altas velocidades. 2) Molculas pesadas de U-238 so expulsas do cilindro. 3) Molculas mais leves de U235 se concentram no centro do cilindro.

4) O gs levemente enriquecido de U-235 alimenta o prximo estgio. 5) O gs levemente esgotado de U-235 realimenta o estgio inicial. Fonte: Comisso Reguladora de Energia Nuclear dos EUA.

"O POPULAR", Goinia, 23 de out. 2004, p.23. [adaptado]. a) Determine a massa atmica do urnio, na amostra natural e na amostra enriquecida a 5%.

Considere apenas os istopos 235 e 238. b) Explique como, no "processo de separao", o urnio 238 enriquecido em urnio 235.


49 (UFF-RJ) Marie Curie nasceu em Varsvia, capital da Polnia, em 1867, com o nome de Maria Sklodowska. Em 1891, mudou-se para a Frana e, quatro anos depois casou-se com o qumico Pierre

Curie. Estimulada pela descoberta dos raios X, feita por Roentgen, e das radiaes do urnio por Becquerel, Marie Curie iniciou trabalhos de pesquisa que a levariam a identificar trs diferentes tipos de emisses radiativas, mais tarde chamadas de alfa, beta e gama. Foi ela tambm que criou o termo

radiatividade. Recebeu o Prmio Nobel de Fsica em 1906 e em 1911 o Prmio Nobel de Qumica. No final da vida, dedicou-se a supervisionar o Instituto do Rdio para estudos e trabalhos com radiatividade, sediado em Paris. Faleceu em 1934 devido leucemia, adquirida pela excessiva

exposio radiatividade. Assinale, dentre as opes abaixo, aquela que apresenta os smbolos das emisses radiativas, por ela descobertas:

a) -10; 2

4; 00

b) 24; 0

0; -10

c) 24; -1

0; 00

d) 24; -1

0; -10

e) -10; -1

0; 00

50 (PUC-SP) O LIXO ATMICO

Um dos grandes problemas ambientais de nossa sociedade diz respeito ao destino final do lixo que produzimos. Orgnico ou inorgnico, slido ou semi-slido, proveniente de residncias ou de indstrias, o lixo resultado da atividade humana, muito embora tambm possa ser gerado a partir

de fenmenos naturais que carregam e espalham pores de terra, areia, p e folhas. Vrias aes tm sido propostas visando reduo, reciclagem e reutilizao do lixo. Esses procedimentos, no entanto, no so aplicveis a um tipo de lixo: o lixo radioativo, gerado pelos

reatores nucleares das usinas atmicas. O lixo radioativo representa um problema ambiental srio, de soluo difcil e que exige alto investimento. Afinal, a radiao emitida por uma substncia, concentrada e no controlada,

extremamente prejudicial nossa sade, pois danifica as clulas do organismo, causando diversos tipos de doenas, algumas incurveis. Uma substncia radioativa constituda por ncleos atmicos instveis que emitem radiao para

adquirir estabilidade. Essa instabilidade est relacionada proporo entre o nmero de prtons e o

de nutrons, do qual dependem tambm as radiaes emitidas. Uma delas a radiao (alfa),

formada por partculas com dois prtons e dois nutrons. Outro tipo de radiao, a radiao (beta), um eltron emitido em grande velocidade pelo ncleo do elemento radioativo.

Em muitos ncleos, a emisso de partculas e seguida de emisso de energia em forma de uma onda eletromagntica denominada radiao (gama).

O QUE MEIA-VIDA? Com a passagem do tempo, a capacidade de emisso de radiao de uma amostra diminui. A meia-vida uma medida da taxa dessa diminuio. Como o nome sugere, meia-vida o tempo necessrio

para que uma amostra perca metade de sua radioatividade original. O istopo radioativo rdio-226, por exemplo, tem uma meia vida de 1620 anos. Assim, se considerarmos uma massa inicial de rdio-226, passados 1620 anos, metade dessa massa no ser mais rdio-226, tendo se transmutado em

outro elemento. Passado esse perodo, nos prximos 1620 anos, metade do rdio-226 remanescente se transformar em outro elemento, restando apenas um quarto da massa radioativa original de rdio-226 na amostra.

Veja outros valores de meia-vida.


ISTOPO RADIOATIVO E SUA MEIA-VIDA

Iodo-131 - 8 dias Cobalto-60 - 5, 27 anos Csio-137 - 30 anos

Urnio-228 - 4, 5 bilhes de anos Nas questes seguintes, eventualmente, voc precisar de informaes e dados contidos no texto.

Procure-os com ateno.

Figura 1 - Tipos de radiao emitidas por uma amostra de rdio-226 e os desvios sofridos por elas

devido ao de um campo eltrico uniforme. a) Observando a figura 1, relacione as radiaes (alfa), (beta) e (gama) aos percursos 1, 2, e 3.

Justifique sua resposta. b) Quanto tempo ser necessrio para que uma amostra de Iodo-131 tenha sua atividade radioativa

reduzida quarta parte? c) Considere uma massa inicial de 1600 mg de rdio-226 e faa o esboo do grfico da funo que relaciona a quantidade de massa radioativa de rdio-226, em mg, ao tempo, em anos. Nesse grfico

deve ser possvel identificar claramente as coordenadas de, pelo menos, 5 pontos. d) Partindo de amostra inicial de 1000 mg de csio-137, escreva uma sequncia de quatro termos referentes aos valores das massas radioativas restantes de csio-137, aps perodos de tempo iguais

a uma, duas, trs e quatro meias-vidas. Em seguida, sendo y a massa radioativa restante da amostra, em miligramas, e t o perodo de tempo decorrido, em anos, determine a equao matemtica y=f(t).


GABARITO 01- E 02- D

03- D 04-

05- B

06- A 07- C 08- B

09- B 10- D 11- D

12- E 13- D 14- D

15- C 16- B 17- B

18- A 19- B 20- E

21-

22- a) 92U

238 + partcula istopo (92U238)

92U238 + 0X

1 92U239

Partcula 0X1 = nutron.

Equao: 92U238 + 0n

1 92U239

b) 92U239 2

4 + 90Z235

90Z235 = 90Th

235 => elemento: Trio

Nmero de nutrons = 145. 23- B 24- B 25- B


26- D 27- D 28- D

29- D 30- B 31- C

32- A 33- B 34- D

35- B 36- D 37- Nmero de tomos = 1,2 1022 tomos.

Partculas alfa = 1. Partculas beta = 2. 38- A

39- A

40- Sendo x o nmero de partculas e y o nmero de partculas , x = 8 e y = 6. 41- D 42- D

43- D 44- A 45- E

46- D 47- D 48- a) Massa atmica do urnio enriquecido a 5% = 237,85 u.

Massa atmica do urnio natural a 0,7% = 237,98 u. b) Pela diferena de densidade. Como o urnio 235 menos denso que o 238, ele se acumula no centro do cilindro em rotao, sendo ento aspirado e separado do 238, que se acumula prximo s

paredes do cilindro. 49- C 50-

a) Trajetria (1): partcula eletrizada com carga negativa a radiao (eltron). Trajetria (2): radiao eletromagntica (raios ), no desviada pelo campo eltrico.

Trajetria (3): partcula eletrizada com carga positiva a radiao . b) p p I I/2 I/4

tempo = 2 x p = 2 x 8 = 16 dias. c) Funo matemtica: y = f(t) = m0 . (1/2)

nt

m0 = massa inicial; nt = nmero de meias-vidas Temos para o rdio: n.1620 = 1, ento, n = 1/1620, ento, nt = (1/1620)t na frmula anterior.

O grfico que representa a funo


d) 1000 mg 500 mg 250 mg 125 mg 62,5 mg. y = 1000 . (1/2)nt , onde nt o nmero de meias-vidas.

Para o csio-137: n x 30 = 1 n = 1/30, logo fazemos nt = (1/30)t na frmula anterior.

Ômega - Módulo 7

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