Radioatividade - Exerícicios

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1 Exercícios Radioatividade de boa!

Questão 01 “Pacientes que sofrem de câncer de próstata terão, em breve, acesso facilitado a uma terapia que proporciona um índice de cura de até 88%. O tratamento utiliza cápsulas ou sementes radioativas de iodo-125 implantadas por meio de agulhas especiais na próstata do paciente. O domínio da tecnologia de produção dessas sementes foi obtido por uma equipe de pesquisadores do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN).” (Fonte: Pesquisa FAPESP, Edição Impressa 79, setembro de 2002). Considerando-se que o isótopo iodo-125 possui meia-vida de aproximadamente 60 dias, e que as sementes radioativas implantadas contêm 5 mg desse isótopo, passado meio ano da data de início do tratamento terapêutico com essas sementes, que massa, em mg, de iodo-125 ainda está presente no organismo do paciente? (A) 5,000. (B) 2,500. (C) 1,250. (D) 1,125. (E) 0,625. Questão 02 Detectores de incêndio são dispositivos que disparam um alarme no início de um incêndio. Um tipo de detector contém uma quantidade mínima do elemento radioativo amerício-241. A radiação emitida ioniza o ar dentro e ao redor do detector, tornando-o condutor de eletricidade. Quando a fumaça entra no detector, o fluxo de corrente elétrica é bloqueado, disparando o alarme. Este elemento se desintegra de acordo com a equação a seguir:

Nessa equação, é correto afirmar que Z corresponde a: (A) uma partícula alfa. (B) uma partícula beta. (C) radiação gama. (D) raios X. (E) dois prótons. Questão 03 O 14C é um isótopo de carbono radioativo muito usado para datar fósseis. A razão entre 14C e 12C na atmosfera é constante. Os vegetais absorvem CO2 do ar, possuindo assim a mesma razão entre 14C e 12C do que o ar. Quando o vegetal morre, interrompe-se a absorção de CO2 e a razão entre 14C e 12C decresce exponencialmente. (Adaptado de Laurence D. Hoffmann. Cálculo – um curso moderno e suas aplicações. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1983. p. 161) o carbono-14 é um emissor de partículas beta. Após a emissão de uma partícula beta, o nuclídeo resultante terá Z = número atômico A = número de massa (A) Z = 5 e A = 14 (B) Z = 6 e A = 13 (C) Z = 7 e A = 14 (D) Z = 5 e A = 13 (E) Z = 7 e A = 13

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Questão 04 A Era Atômica foi marcada por várias descobertas. Entre elas, a cisão do núcleo de urânio realizada pelos físicos alemães Otto Hahn e Fritz Strassman, em 22 de dezembro de 1922. A equação que representa esse processo é

O número de nêutrons para o elemento urânio, nessa equação é (A) 235 (B) 143 (C) 92 (D) 90 (E) 20 Questão 05 A ação de seres vivos como bactérias, fungos e leveduras na descontaminação ambiental é um processo químico chamado de biorremediação. A remediação também pode ser feita por algumas espécies de plantas. Essa técnica, chamada de fitorremediação, tem se revelado útil na remoção de metais pesados e poluentes orgânicos de solos e sedimentos contaminados. (Adaptado de Discutindo Ciência. p. 34) O gráfico a seguir mostra os resultados da aplicação técnica de fitorremediação para a remoção de metais pesados de um solo contaminado.

Supondo que o padrão observado nas medidas feitas no período de 2000 a 2003 se mantenha nos anos subsequentes, espera-se que em 2007 a concentração desses metais no solo em questão, em mg/m3, seja igual a (A) 0,078125 (B) 0,15625 (C) 0,78125 (D) 1,5625 (E) 7,8125 Questão 06 A irradiação é uma técnica eficiente para desinfecção e preservação de alimentos. O processo consiste em submeter o alimento à ação de substâncias radioativas de rápida desintegração e que não deixam resíduos, permitindo a eliminação de microrganismos, fungos, larvas ou ovos de insetos. O esquema a

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seguir representa o comportamento das radiações α, β e γ quando passam por um campo elétrico.

A partir dessas informações, é correto afirmar que a radiação: a) α é constituída por partículas positivas. b) β é constituída por partículas positivas. c) γ é constituída por partículas positivas d) α é constituída por partículas negativas. e) γ é constituída por partículas negativas. Questão 07 O acidente na usina nuclear de Fukushima, no Japão, alertou novamente o mundo para os perigos apresentados pelo manuseio de materiais radioativos na geração de energia elétrica. Considerando os elementos químicos I (Z = 53; A = 127) e Cs (Z = 55; A = 133) estáveis, e seus isótopos radioativos (131 e 137, respectivamente), considere as seguintes afirmativas: 1. O iodo radioativo e o césio estável possuem a mesma quantidade de nêutrons. 2. Após emitir uma partícula α, o césio radioativo terá núcleo atômico com mesma quantidade de prótons e de nêutrons que o iodo estável. 3. Após emitir uma partícula α e duas partículas β, o iodo radioativo terá núcleo atômico com mesma quantidade de prótons e de nêutrons que o do iodo estável. 4. O iodo radioativo, após emitir duas partículas β, será identificado como elemento químico césio. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 1, 3 e 4 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 3 e 4 são verdadeiras. Questão 08 O decaimento radioativo do carbono−14 é de primeira ordem, e sua meia-vida é de 5.800 anos. Enquanto uma planta ou um animal estão vivos, eles apresentam uma proporção constante de carbono−14 (em relação ao carbono−12) em sua composição. Quando o organismo morre, a proporção de carbono−14 decresce como resultado do decaimento radioativo, e a idade do organismo pode ser determinada se a proporção de carbono−14 remanescente for medida. Considere que a proporção de carbono−14 em um pedaço de madeira antiga foi determinada como sendo um quarto daquela em árvores vivas. Qual a idade da madeira? A) 7.300 anos. B) 8.500 anos. C) 9.700 anos. D) 10.200 anos.

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E) 11.600 anos. Questão 09 O iodo–131 é um radioisótopo do iodo que emite partículas beta e radiação gama. É utilizado para o diagnóstico de problemas na glândula tireoide. No exame, o paciente ingere uma solução contendo I–131 e por meio de um detector verifica-se a quantidade de iodo absorvido e sua distribuição na glândula. Se a atividade de certa amostra de iodo diminuiu de 160 mCi no instante inicial para 10 mCi após 32 dias, a atividade dessa amostra 16 dias depois do instante inicial era, em mCi, igual a (A) 20. (B) 30. (C) 40. (D) 80. (E) 85. Questão 10 Quando se fala em isótopos radioativos, geralmente a opinião pública os associa a elementos perigosos, liberados por reatores nucleares. No entanto, existem isótopos de elementos naturais que estão presentes no nosso dia a dia. O gráfico mostra a cinética de desintegração do rádio-226, que pode estar presente em materiais de construção, em geral em concentrações muito baixas para que se possa comprovar qualquer relação com danos à saúde. As coordenadas de um ponto do gráfico são indicadas na figura.

A meia-vida desse isótopo, em anos, é igual a (A) 1400. (B) 1500. (C) 1600. (D) 1700. (E) 1800. Questão 11 A conservação de alimentos é a arte de mantê-los o mais estáveis possível em suas características físicas, químicas e biológicas. Existem vários métodos para isso, entre eles, a conservação pelo frio, a irradiação e o uso de conservantes químicos.

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(WARHOL. A. Campbell’s Soup I. 1968.

Disponível em: <edu.warhol.org/> Acesso em: 6 jul. 2008.)

(POPEYE. Disponível em: <www.adrenaline.com.br > Acesso em: 15 jun. 2008.)

A irradiação para a conservação de produtos agrícolas, tais como batata, cebola e maçã, consiste em submeter esses alimentos a doses minuciosamente controladas de radiação ionizante. Sobre a radiação ionizante, considere as afirmativas. I. A energia da radiação incidente sobre um alimento pode atravessá-lo, retirando elétrons do átomo e das moléculas que o constituem. II. As micro-ondas e os raios infravermelho e ultravioleta são exemplos de radiação ionizante. III. As fontes radioativas utilizadas na conservação de alimentos são de mesma natureza das utilizadas na radioterapia. IV. Por impregnar os alimentos, o uso de radiação ionizante causa sérios danos à saúde do consumidor. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I e II são corretas. b) Somente as afirmativas I e III são corretas. c) Somente as afirmativas III e IV são corretas. d) Somente as afirmativas I, II e IV são corretas. e) Somente as afirmativas II, III e IV são corretas. Questão 12 Os raios gama oriundos do cobalto 60 ou do césio 137 podem ser usados na radiação em alimentos. Sobre a radiação gama, considere as afirmativas. I. O átomo de cobalto ou de césio, ao emitir radiação gama, resulta em um novo elemento químico não radioativo. II. A radiação gama é uma radiação eletromagnética. III. A radiação gama não apresenta massa nem carga elétrica. IV. O poder de penetração da radiação gama é muito pequeno. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I e IV são corretas. b) Somente as afirmativas II e III são corretas. c) Somente as afirmativas III e IV são corretas. d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas. e) Somente as afirmativas I, II e IV são corretas. Questão 13 Durante sua visita ao Brasil em 1928, Marie Curie analisou e constatou o valor terapêutico das águas radioativas da cidade de Águas de Lindoia, no estado de São Paulo. Uma amostra de água de uma das fontes apresentou concentração de urânio igual a 0,16 μg/L. Supondo que o urânio dissolvido nessas águas seja encontrado na forma de seu isótopo mais abundante,

238U, cuja meia-vida é

aproximadamente 5 × 109 anos, o tempo necessário para que a concentração desse isótopo na amostra

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seja reduzida para 0,02 μg/L será de (A) 5 × 109 anos. (B) 10 × 109 anos. (C) 15 × 10

9 anos.

(D) 20 × 109 anos. (E) 25 × 109 anos. Questão 14 O uso comercial de radiação ionizante na preservação de alimentos é relativamente recente. O processo de irradiação pode ser utilizado para aumentar o tempo de conservação dos alimentos, por meio da eliminação de microrganismos patogênicos e de insetos, sem mudar significativamente esses alimentos. A irradiação geralmente é feita com radiação gama, γ, e as fontes prováveis para serem empregadas podem ser: 60Co ou 137Cs. Sobre a radiação γ, analise as afirmativas a seguir. I – A emissão da radiação γ ocorre para estabilizar um núcleo que emitiu quer seja radiação α quer seja radiação β. II – Quando o átomo de 60Co emitir radiação γ significa que está ocorrendo emissão de uma onda eletromagnética com poder de penetração superior ao das partículas α e β. III – Ao alimento a ser conservado com radiação γ, adiciona-se átomos de 60Co durante o processo de fabricação, porque o137Cs não é recomendado, por ser mais instável. IV – O alimento a ser conservado deve ser colocado em frente a placas elétricas polarizadas que desviam e direcionam a radiação γ até esse alimento. Considerando os conceitos de fenômenos de origem nuclear, marque a alternativa correta. A) I e II são corretas. B) II e III são corretas. C) I, II e IV são corretas. D) Todas são incorretas. Questão 15 As reações nucleares das bombas atômicas são iniciadas e mantidas pelos nêutrons. Por exemplo, um núcleo de plutônio físsil, Pu, quando é atingido por um nêutron, quebra, gerando energia e outros nêutrons. Na reação de fissão de plutônio

a quantidade de nêutrons que completa corretamente a lacuna é (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 (E) 5 Questão 16

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A braquiterapia é uma modalidade de radioterapia, na qual pequenas cápsulas ou fios contendo as fontes radioativas são colocados em contato com o tecido tumoral a ser tratado. Cápsulas contendo ouro-198 são empregadas para essa finalidade, e cada átomo decai com a emissão de radiação gama e uma partícula beta , que inibem o crescimento das células cancerígenas. O produto do decaimento do ouro-198 é (A) ouro-197. (B) ouro-199. (C) platina-198. (D) mercúrio-197. (E) mercúrio-198. Questão 17 A seguinte notícia foi veiculada por ESTADAO.COM.BR/Internacional na terça-feira, 5 de abril de 2011: TÓQUIO - A empresa Tepco informou, nesta terça-feira, que, na água do mar, nas proximidades da usina nuclear de Fukushima, foi detectado nível de iodo radioativo cinco milhões de vezes superior ao limite legal, enquanto o césio-137 apresentou índice 1,1 milhão de vezes maior. Uma amostra recolhida no início de segunda-feira, em uma área marinha próxima ao reator 2 de Fukushima, revelou uma concentração de iodo-131 de 200 mil becquerels por centímetro cúbico. Se a mesma amostra fosse analisada, novamente, no dia 6 de maio de 2011, o valor obtido para a concentração de iodo-131 seria, aproximadamente, em Bq/cm3, a) 100 mil. b) 50 mil. c) 25 mil. d) 12,5 mil. e) 6,2 mil. NOTE E ADOTE Meia-vida de um material radioativo é o intervalo de tempo em que metade dos núcleos radioativos existentes em uma amostra desse material decaem. A meia-vida do iodo-131 é de 8 dias. Questão 18 O aquecimento do planeta é o resultado, dentre outros fatores, da dependência da sociedade humana, cada vez maior, de combustíveis fósseis. Em decorrência disso, a energia nuclear voltou a ser apontada como uma das soluções para o aquecimento global, entretanto a utilização dessa forma de energia ainda é polêmica porque apresenta desvantagens, como 1) o controle da velocidade de reação nuclear, nos reatores de usinas nucleares, por barras de cádmio e de boro. 2) o perigo de acidente que representam os radioisótopos na datação de fósseis e na medicina nuclear. 3) a dificuldade de descarte e de transporte do lixo nuclear, mistura complexa de material radioativo, que leva centenas de anos para se desintegrar e atingir níveis de segurança aceitáveis. 4) a frequência de vazamento de vapor de água pesada, D2O(g), no reator, que movimenta as turbinas, durante o processo de geração de energia elétrica. 5) o processo de enriquecimento de urânio-235 pelo urânio-238, que utiliza da oxidação de U3O8 a UO2 na presença de hidrogênio. Questão 19 A energia nuclear é utilizada há muitos anos para atender a demanda de energia elétrica de países que não possuem, em abundância, outras fontes para a obtenção de energia necessária ao seu desenvolvimento. Em relação aos aspectos relacionados com a energia nuclear, é CORRETO afirmar que A) a intensa poluição radioativa na atmosfera dos países produtores de energia nuclear é uma das desvantagens de usá-la como produtora de energia elétrica.

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B) uma das vantagens do uso da energia nuclear na matriz energética de um país reside no fato de que a matéria-prima que abastece os reatores nucleares tem um tempo de meia-vida que não excede 10 dias. C) se estima que haverá aumento de uso da energia nuclear como produtora de energia elétrica, em algum momento em que as reservas de petróleo e gás declinarem, e leis mais severas restringirem, de forma rigorosa, a emissão de dióxido de carbono na atmosfera. D) a vantagem do uso da energia nuclear está no fato que, desde a mineração do urânio até a produção da energia nos reatores, a possibilidade de contaminação ambiental é praticamente nula. E) os resíduos radioativos que são produzidos pelos reatores nucleares são utilizados largamente, em aterros sanitários, o que, de alguma forma, minimiza os impactos ambientais. Questão 20 O símbolo mostrado na figura a seguir é a "Radura". A sua presença é obrigatória nas embalagens de produtos expostos à radiação ionizante (raios X, radiação α, β ou γ), que visam retardar a maturação natural e eliminar microrganismos que os decompõem. A seguir, são feitas três afirmações sobre a irradiação de alimentos destinados ao consumo humano.

I. O consumo de alimentos irradiados com radiação γ deve ser feito de forma moderada, pois esses alimentos passam a emitir essa radiação e podem causar prejuízos à saúde do consumidor. II. A irradiação é um método, que, quando utilizado de acordo com as normas internacionais de biossegurança, não deixa resíduos tóxicos no alimento. III. A radiação α tem um poder de penetração maior que a radiação γ, por isso é mais utilizada na irradiação de alimentos. É correto o que se afirma em a) I. b) II. c) I e II. d) II e III. e) I, II e III. GABARITOS

01 – E 02 – A 03 – C 04 - B 05-C 06 – A 07 - C 08 - E 09 – C 10 – C

11 – B 12 – B 13 – C 14 - A 15-E 16 - E 17 - D 18 – C 19 –C 20 - B

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