Radioatividade e Decaimento: resumo de Química Enem

A Radioatividade ocorre quando um átomo tem seu núcleo muito energético. A tendência é procurar se estabilizar, emitindo o excesso de energia na forma de partículas e ondas. Veja no resumo como ocorre este processo, gerando as radiações alfa, beta, e gama.

Radioatividade é a propriedade que os núcleos atômicos instáveis possuem de emitir partículas e radiação eletromagnética, para transformarem em outros núcleos mais estáveis. Veja os processos de Radioatividade e Decaimento nesta revisão Vestibular e Enem Gratuita.

Radiação ou emissão α – 1ª Lei da Radioatividade ou Lei de Soddy diz que ‘Quando um núcleo emite uma partícula α (átomo de Hélio).

Ex.:exemplo de radioatividade e decaimento O átomo de U sofre um decaimento α e se transforma em um átomo de tório + um átomo de hélio’. Este é um exemplo clássico de radioatividade e decaimento para cair nas provas do Enem.

Complicou pra você? Sem problemas. vamos dar uma volta à sala de aula, e ver um resumo de introdução à Radiatividade e Decaimento com o professor Felipe Sobis, do canal do Curso Enem Gratuito:

Radioatividade e Decaimento

As dicas do professor Sobis:

  1. Radioatividade ocorre quando um átomo tem seu núcleo muito energético.
  2. Nestes casos, a tendência é de procurar se estabilizar, emitindo o excesso de energia na forma de partículas e ondas.
  3. Quando ocorre a desintegração, os núcleos liberam radiação em forma de partículas alfa (α), beta (β) e raios gama.

Radioatividade e Decaimento

Veja o Experimento de Rutherford

A radiação α tem o menor poder de penetração nos corpos, mas a que tem maior “poder ionizante” sobre o ar. Tempo de vida mais curto.

A Radiação ou emissão β Consiste de elétrons projetados em altíssimas velocidades para fora de um núcleo estável. Eles são menos ionizantes que as partículas α. Existem duas formas de decaimento β: Veja a seguir:

1 – No decaimento β, um nêutron é convertido num próton, com emissão de um elétron e de um antineutrino de elétron (a antipartícula do neutrino):

Nêutron → próton + elétron + neutrino

2 – No decaimento β+, um próton é convertido num nêutron, com a emissão de um pósitron, e de um neutrino de elétron:

energia + p → n + e+ +35483.jpg

Resumo sobre o Decaimento

Veja com a professora Larissa Campos como e por que ocorrem a Radioatividade e o Decaimento:

As dicas da professora Larissa:

  1. Você já viu que existem diferentes tipos de radiações. Elas podem ser do tipo alfa, beta e gama.
  2. Quando essa radiação é emitida, ela promove a transformação do átomo que a emitiu em outro átomo. Essas transformações ocorrem em tempos ou velocidades diferentes.
  3. Assim, a cinética radioativa trabalha com a velocidade de transformação de um átomo em outro átomo, sendo esse processo conhecido como decaimento radioativo.
  4. Todo átomo emissor de radiação deve ter seu núcleo instável, para que a emissão radioativa possa dar a ele a estabilidade.
  5. O decaimento radioativo está relacionado com a velocidade das desintegrações e o número de átomos desintegrados.
  6. Ou seja, envolve o tempo que um grupo de átomos leva para desintegrar por meio da emissão de radiação alfa e beta.
  7. E, nesta aula acima, a professora Larissa te ensina as fórmulas de decaimento. Bora!

 

2ª Lei da Radioatividade: ou Lei de Soddy-Fajans-Russel

Quando um núcleo emite uma partícula β, seu número atômico aumenta de uma unidade e seu número de massa não se altera (forma um átomo isóbaro do átomo emissor da partícula β).

Ex.:aula25_fig003.tif

Radiação ou emissão γ

Consiste na emissão de ondas eletromagnéticas semelhantes à luz (com comprimento de onda (λ) em torno de 0,001 a 0,0001 nm). Não possui massa nem carga elétrica e tem alto poder de penetrar nos corpos (causa sérios danos às células). A emissão γ não altera o átomo que a emitiu.

Meia-vida ou período de semi-desintegração (p)

É o tempo necessário para a desintegração da metade dos átomos radioativos, ou seja, tempo necessário para a concentração das espécies radioativas caírem a metade da concentração inicial.aula25_fig004.tif

onde n é o número final de átomos; n0 é o número inicial de átomos e x é o número de meias-vidas.aula25_fig005.tifonde:

  • Δt é o intervalo de tempo
  • x é o número de meias-vidas
  • p é o período de meias-vidas
  • Matematicamente, a  meia-vida ou período de semi desintegração é aproximadamente 70% da vida média do isótopo radioativo.aula25_fig006.tif

A Radioatividade na Medicina

Veja agora com a professora Larissa os diversos usos da Radioatividade na área médica e outros segmentos industriais:

  1. Cada uma das emissões radioativas têm características e propriedades distintas.
  2. O Raio X, por exemplo, é um uso de radiação para fins diagnósticos.
  3. A Radioterapia, por outro lado, é utilizada no tratamento contra tumores.
  4. A descoberta dessas emissões e seus efeitos foi muito importante para a evolução tecnológica da humanidade.
  5. Isso porque suas propriedades permitiram que elas fossem usadas em várias áreas, como na medicina, na agricultura, na arqueologia, na indústria etc.
  6. Confira na aula acima com a professora Larissa.

 

Desafios sobre Radioatividade e Decaimento

Questão 1

Rutherford bombardeou uma fina lâmina de ouro com partículas “alfa”, emitidas pelo Polônio (Po) contido no interior de um bloco de chumbo (Pb) envolvendo a lâmina de ouro (Au), foi colocada uma tela protetora revestida de sulfeto de zinco.Radioatividade e Decaimento - imagem ilustrativaA partícula “alfa” equivale a:

a) um átomo de hidrogênio.

b) um próton.

c) um átomo de hélio.

d) um nêutron.

e) um elétron.

Dica 1 – Relembre tudo sobre Eletrólise em solução aquosa nesta aula preparatória para a prova de Química Enem. Estude conosco para o Exame Nacional do Ensino Médio!

Questão 2

O Urânio é o último elemento químico natural da tabela periódica, com o núcleo mais pesado que existe naturalmente na Terra. Além de ser utilizado na produção de bombas atômicas, o Urânio é o principal elemento envolvido no processo de produção de energia nuclear.

O átomo 92U238 emite uma partícula alfa, originando um átomo do elemento X; este, por sua vez, emite uma partícula beta, originando um átomo do elemento Y. Pode-se concluir que:

a) Y tem número 91 e 143 nêutrons.

b) Y é isóbaro do urânio inicial.

c) Y tem número atômico 89 e número de massa 234.

d) X tem número atômico 94 e número de massa 242.

e) X e Y são isômeros.

Dica 2 – Preparado para o Exame Nacional do Ensino Médio? Que tal revisar sobre a Eletrólise em mais esta aula de Química Enem e garantir uma boa nota nas provas –

Questão 3

Um elemento radiativo, altamente nocivo aos seres humanos, 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%.

Dica 3 – Relembre sobre os principais tipos de Pilhas nesta aula de Química Enem sobre Células Secundárias, Células Primárias e Células Combustível. Estude conosco! –

Questão 4

No tratamento de células cancerosas é usado bombardeamento de partículas radioativas emitidas pelo isótopo 60 do cobalto. As reações envolvidas são:

aula25_fig008.tif

e

aula25_fig009.tif

As partículas x e y são, respectivamente:
a) alfa e beta.
b) nêutron e beta.
c) beta e gama.
d) beta e beta.
e) nêutron e nêutron.

Questão 5

As radiações nucleares são altamente energéticas e ao mesmo tempo possuem um poder de penetração nos corpos muito grande. Quando falamos na emissão de núcleos de 2He4, elétrons e ondas eletromagnéticas, semelhantes aos raios X, estamos falando, respectivamente, em emissões de:

a) raios alfa, raios beta e raios gama.

b) raios alfa, raios gama e raios beta.

c) raios beta, raios alfa e raios gama.

d) raios beta, raios X e raios alfa.

e) raios alfa, raios gama e raios X.

 Você consegue resolver estes exercícios? Então resolva e coloque um comentário no post, logo abaixo, explicando o seu raciocínio e apontando a alternativa correta para cada questão. Quem compartilha a resolução de um exercício ganha em dobro: ensina e aprende ao mesmo tempo. Ensinar é uma das melhores formas de aprender!