132 Química – Setor 1309 KAPA 3

aulas 9 e 10 Radioatividade

Emissão dE partículas

Radioatividade é a emissão de partículas e radia-ções devido a uma instabilidade nuclear.

111

222

0

0γ

4

12α

0

21β beta (elétron)

gama

(onda eletromagnética)

alfa 2 prótons

2 nêutrons

Leis da radioatividade:

W RZA

10

Z 1A

12 1

→ β

X YZA

24

Z 2A 4

11 2

2→ α

Partículas e radiação:

42 α;

210

β; 0

0 γ;

111

p; 1

0 n;

110

e

(próton) (nêutron) (pósitron)

mEia-vida: cinética do dEcaimEnto

Meia-vida ou período de semidesintegração (P ou t

1/2): é o tempo necessário para que a metade

dos núcleos radioativos se desintegre, ou seja, para que uma amostra radioativa se reduza à metade.

m0

(massa inicial)

t1/2

t1/2

t1/2

m0

2

m0

4

m0

8

Graficamente, temos:

[A]0

[A]0/2

t1/2

t1/2

t1/2

[A]0/4

[A]0/8

0 1 2

Tempo (unidade arbitr‡ria)

Concentr

a•‹o d

e A

3 4

t 5 t1/2

t 5 0

t 5 2t1/2

t 5 3t1/2

exeRcícios

1 (Unimontes-MG) A figura abaixo representa a se-paração da radiação proveniente de um material radioativo em I, II e III:

Mineral de urânio

Bloco de chumboPlacas

elétricas

I

III

II

Tela

luminescente

1

2

Assim, III corresponde à radiação:a) alfa.b) beta.c) gama.d) delta.

2 (Ufal) Considere a reação nuclear representada pela equação:

1 1Be X C n49

612

01→

Nessa equação, X representa uma partícula.a) Qual é a identidade de X?

Alfa.

b) Justifique a sua escolha.

+ → +be x C n4

9

2

4

6

12

0

1

3 (Cefet-PR) A família radioativa do urânio inicia com a seguinte sequência:

U Th X Pa Y U Z ...92238

90234

91234

92234→ → → →1 1 1

As partículas X, Y e Z correspondem, respecti-vamente, a:a) beta, alfa e alfa.b) gama, alfa e beta.c) alfa, beta e beta.d) gama, alfa e alfa.e) alfa, beta e gama.

H-17

H-24

H-24

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KAPA 3 Qu’mica Ð Setor 1309 133

4 (UFPE) A primeira transmuta•‹o artificial de um elemento em outro, conseguida por Rutherford em 1919, baseou-se na rea•‹o:

1 1N He E H714

24

11→

Afirma-se que: 1. O nœcleo E tem 17 n•utrons. 2. O ‡tomo neutro do elemento E tem 8 elŽtrons. 3. O nœcleo 1

1H Ž formado por um pr—ton e um

n•utron. 4. O nœmero at™mico do elemento E Ž 8. 5. O nœmero de massa do elemento E Ž 17.

Quais itens est‹o corretos?

→1 1N He e H7

14

2

4

8

17

1

1

Corretos: 2, 4 e 5.

5 (PUC-SP Ð Modificada) O fen™meno da radioati-vidade foi descrito pela primeira vez no final do sŽculo passado, sendo largamente estudado no in’cio do sŽculo XX. Aplica•›es desse fen™meno v‹o desde o diagn—stico e combate de doen•as, atŽ a obten•‹o de energia ou a fabrica•‹o de ar-tefatos bŽlicos.

Uma rea•‹o que ocorre naturalmente Ž a transfor-

ma•‹o de U92238 em Pb82

206 . Essa transforma•‹o pode

ser representada pela equa•‹o:

a) U Pb92238

82206→ α β1 1

b) 1 1U Pb 8 492238

82206→ α β

c) 1 1U Pb 8 692238

82206→ α β

d) 1 1U Pb 5 592238

82206→ α β

e) 1 1U Pb 6 692238

82206→ α β

6 (Enem) O lixo radioativo ou nuclear Ž resultado da manipula•‹o de materiais radioativos, utilizados hoje na agricultura, na indœstria, na medicina, em pesquisas cient’ficas, na produ•‹o de energia, etc. Embora a radioatividade se reduza com o tempo, o processo de decaimento radioativo de alguns materiais pode levar milh›es de anos. Por isso, existe a necessidade de se fazer um des-carte adequado e controlado de res’duos dessa natureza. A taxa de decaimento radioativo Ž me-dida em termos de um tempo caracter’stico, cha-mado meia-vida, que Ž o tempo necess‡rio para que uma amostra perca metade de sua radioati-vidade original. O gr‡fico seguinte representa a taxa de decaimento radioativo do r‡dio-226, ele-mento qu’mico pertencente ˆ fam’lia dos metais alcalinoterrosos e que foi utilizado durante muito tempo na medicina. As informa•›es fornecidas mostram que:

H-24

H-24

H-17

1 kg

1620 3240 4860 Anos

½ kg

¼ kg

8 kg

a) quanto maior Ž a meia-vida de uma subst‰ncia, mais r‡pido ela se desintegra.

b) apenas 1/8 de uma amostra de r‡dio-226 ter‡ deca’do ao final de 4 860 anos.

c) metade da quantidade original de r‡dio-226, ao final de 3 240 anos, ainda estar‡ por decair.

d) restar‡ menos de 1% de r‡dio-226 em qualquer amostra dessa subst‰ncia ap—s decorridas 3 meias-vidas.

e) a amostra de r‡dio-226 diminui a sua quantida-de pela metade a cada intervalo de 1 620 anos devido ˆ desintegra•‹o radioativa.

7 Uma amostra de 200 g do is—topo Na-24, cuja meia-vida Ž de 15 horas, se reduz a 25 g ap—s quanto tempo?

→ → →200 g 100 g 50 g 25 g15h 15h 15h

T= 45 horas

8 (Cefet-RJ) Quanto mais cedo o paciente usar altas doses de radia•‹o beta, maior ser‡ a probabilida-de de atrasar ou atŽ mesmo de frear o avan•o da esclerose mœltipla, segundo pesquisa publicada no New England Journal of Medicine, em setem-bro de 2010. Sendo assim, podemos imaginar o Bi-210 como uma poss’vel alternativa para o tra-tamento da esclerose mœltipla. Se, ap—s 1 hora, a radia•‹o do Bi-210 diminui para 12,5% do valor inicial, a sua meia-vida Ž de:

a) 20 min.b) 30 min.c) 40 min.d) 50 min.e) 60 min

H-24

H-24

→ → →100% 50% 25% 12,5%P P P

1 h = 60 min → 3P → P = 20 min

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134 Química – Setor 1309 KAPA 3

9 (UFU-MG) O epintariscópio consiste em um apare-lho que mostra, numa tela, cintilações correspon-dentes a partículas alfa emitidas por um elemento radioativo. A análise de uma amostra radioativa for-neceu 2 560 cintilações num dado instante. Passa-das 144 h, a análise da mesma amostra apresentou 160 cintilações na tela do epintariscópio. De posse desses dados, pode-se afirmar que a meia-vida do elemento constituinte da amostra vale:

a) 4,5 hb) 18 hc) 28,8 hd) 32 he) 36 h

H-24

4P = 144 h → P = 36 h

→ → → →2 560 1280 640 320 160P P P P

10 (UFRGS-RS) O gráfico a seguir representa a variação da concentração de um radioisótopo com o tempo.

00

1

1

2

2

3

3

4

4

5

5

6

6

7

7

8

8

9 10

Tempo (min)

Concentr

ação

A observação do gráfico permite afirmar que a meia-vida do radioisótopo é aproximadamente igual a:a) 1 min.b) 2 min.c) 4 min.d) 5 min.e) 10 min.

H-17

anotaçÕes

tarefa Mínima

tarefa complementar

oRientação de estudo

aula 9

Leia o resumo de aula.

Faça os exercícios 1 a 5 do Caderno de exercícios, série 38 – Química A.

aula 10

Faça os exercícios 9 a 11 do Caderno de exercícios, série 38 – Química A.

aula 9

Leia o Texto teórico das aulas 9 e 10.

Faça os exercícios 6 a 8 do Caderno de exercícios, série 38 – Química A.

aula 10

Faça os exercícios 12 e 13 do Caderno de exercícios, série 38 – Química A.

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