Radioatividade

Carolina Batista

Radioatividade é um fenômeno nuclear que resulta da emissão de energia por átomos, provocada em decorrência de uma desintegração, ou instabilidade, de elementos químicos.

Uma reação nuclear é diferente de uma reação química. Em transformações nucleares o núcleo do átomo sofre alterações, já as reações químicas ocorrem na eletrosfera do átomo.

Desta forma, um átomo pode se transformar em outro átomo e, quando isso acontece, significa que ele é radioativo.

Tipos de Radioatividade

A radioatividade das partículas Alfa, Beta e das ondas Gama são as mais comuns. O tipo de radiação determina o poder de penetração na matéria, que são, respectivamente, baixa, média e alta.

Emissões Alfa negrito alfa com negrito 2 pré-subscrito com negrito 4 pré-sobrescrito

São partículas pesadas de carga positiva, que possuem carga elétrica +2 e massa igual a 4.

partícula alfa

Por possuir 2 prótons e 2 nêutrons, seu núcleo é comparado ao do elemento químico hélio, e por isso, alguns autores também a chamam de “hélion”.

Possui pequeno poder de penetração, e por isso a sua radioatividade pode ser impedida por uma folha de papel.

Emissões Beta negrito beta com negrito menos negrito 1 pré-subscrito fim do pré-subscrito com negrito 0 pré-sobrescrito

São partículas leves, de carga negativa e que não contêm massa. O elétron da partícula é produzido por reações nucleares a partir de um nêutron e possui alta velocidade.

partícula beta

Nessa reação, um nêutron instável se desintegra, convertendo-se em um próton, que permanece no núcleo, há a emissão de um elétron em alta velocidade e do neutrino, cuja massa e carga são desprezíveis.

Possui poder de penetração superior a radioatividade alfa, podendo penetrar uma folha de papel, mas não uma placa de metal.

Emissões Gama negrito gama com negrito 0 pré-subscrito com negrito 0 pré-sobrescrito

São ondas eletromagnéticas de altíssima frequência e que não possuem massa e carga elétrica.

partícula gama

A sua capacidade de penetração é superior aos raios-X e faz com que a sua radioatividade passe tanto pelo papel como pelo metal.

Como podemos ver a seguir, as radiações diferem no poder de penetração.

Intensidade das radiações

A radiação gama é bem mais penetrante que os outros dois tipos devido o seu comprimento de onda ser bem menor, podendo facilmente atravessar todo o nosso organismo.

Resumimos as características das emissões radioativas da seguinte forma:

Nome Símbolo Carga elétrica Natureza Poder de penetração
Alfa alfa mais espaço 2 Formada por dois prótons e dois nêutrons. pequeno
Beta reto beta menos espaço 1 Elétron produzido em transformações nucleares. médio
Gama reto gama 0 Radiação eletromagnética. alto

À medida que a radiação é emitida, o átomo se desintegra, o que resulta na sua transformação, pois é o número atômico que determina o elemento químico.

O tempo que essa desintegração do elemento leva para reduzir a sua massa pela metade é chamado de meia-vida ou período de semi desintegração.

Leis da Radioatividade

Os estudos sobre as emissões radioativas contribuíram para criação de duas leis sobre as desintegrações que ocorrem em núcleos atômicos.

Em 1911, Frederick Soddy formulou a Primeira Lei da Radioatividade, a respeito das emissões alfa, que se tornou conhecida como Lei de Soddy:

Um átomo instável emite uma partícula alfa (α), diminui o número atômico (Z) em duas unidades, ao passo que o número de massa (A) diminui em quatro unidades. Assim: 24α

Segundo essa lei, um novo elemento químico pode ser formado com número atômico com duas unidades a menos que o elemento inicial.

Exemplo:

O urânio-238 ao emitir uma partícula alfa gera o elemento tório. Da mesma maneira, o tório pode emitir uma partícula alfa e levar à formação do elemento rádio.

Emissões Alfa
reto U com 92 pré-subscrito com 238 pré-sobrescrito espaço seta para a direita espaço reto alfa com 2 pré-subscrito com 4 pré-sobrescrito espaço mais espaço Th com 90 pré-subscrito com 234 pré-sobrescrito Th com 90 pré-subscrito com 234 pré-sobrescrito espaço seta para a direita espaço reto alfa com 2 pré-subscrito com 4 pré-sobrescrito espaço mais espaço Ra com 88 pré-subscrito com 230 pré-sobrescrito

A partir dos exemplos anteriores, podemos propor de maneira genérica uma equação para emissões alfa:

espaço com reto y pré-subscrito com reto x pré-sobrescrito reto A espaço seta para a direita espaço espaço com 2 pré-subscrito com 4 pré-sobrescrito reto alfa espaço mais espaço espaço com reto y espaço menos espaço 2 pré-subscrito fim do pré-subscrito com reto x espaço menos espaço 4 pré-sobrescrito fim do pré-sobrescrito reto B

Em 1913, Frederick Soddy, Kasimir Fajans e Smith Russell criaram a Segunda Lei da Radioatividade, também conhecida como Lei de Soddy, Fajans e Russell:

Um átomo instável emite uma partícula beta (β), aumenta o número atômico (Z) em uma unidade, ao passo que o número de massa (A) permanece o mesmo. Assim: -10β

De acordo com essa lei, o elemento criado é isóbaro do elemento inicial, pois possuem mesma massa atômica e números atômicos com diferença de uma unidade.

Exemplo:

Emissões Beta
Bi com 83 pré-subscrito com 214 pré-sobrescrito espaço seta para a direita reto beta com menos 1 pré-subscrito fim do pré-subscrito com 0 pré-sobrescrito espaço mais espaço Po com 84 pré-subscrito com 214 pré-sobrescrito Pa com 91 pré-subscrito com 234 pré-sobrescrito espaço seta para a direita espaço reto beta com menos 1 pré-subscrito fim do pré-subscrito com 0 pré-sobrescrito espaço mais espaço reto U com 92 pré-subscrito com 234 pré-sobrescrito

Quando ocorre uma emissão beta, há a conversão de um nêutron em um próton, modificando o número atômico e consequentemente um novo elemento é formado.

Elementos Radioativos

A radioatividade pode ser natural, encontrada em elementos que estão dispostos na natureza ou artificial, pela criação de elementos radioativos em laboratório.

  • Elementos Radioativos Naturais: as famílias radioativas naturais são encontradas na natureza, donde os elementos radioativos são transformados por meio de desintegrações, até chegarem num elemento químico estável, por exemplo, o urânio, o actínio e o tório.
  • Elementos Radioativos Artificiais: obtidos artificialmente nas reações artificiais de transmutação, a qual produz um novo elemento químico radioativo, por exemplo: iodo-131 e o fósforo-30.

Decaimento radioativo

À medida que a radiação é emitida, o átomo se desintegra, o que resulta na sua transformação, pois é o número atômico que determina o elemento químico.

Decaimento radioativo

No decaimento radioativo há a diminuição da atividade radioativa e o tempo que essa desintegração do elemento leva para reduzir a sua massa pela metade é chamado de meia vida ou período de semi desintegração.

Descoberta da radioatividade

A radioatividade foi descoberta em 1896 por Henri Becquerel, ao investigar a fosforescência natural das substâncias.

O casal Pierre e Marie Curie dedicou-se ao estudo das emissões radioativas e constatou que essa era uma propriedade de determinados elementos químicos. Inclusive, durante essas pesquisas descobriram dois novos elementos radioativos: rádio e polônio.

Em 1898 Ernest Rutherford descobriu as emissões radioativas alfa e beta. Um terceiro tipo de radioatividade, a emissão gama, foi descoberta em 1900, pelo químico e físico francês Paul Ulrich Villard.

Utilização da radioatividade

A radioatividade tem muitas aplicações na sociedade. Desde a sua descoberta, grandes avanços científicos foram alcançados gerando desenvolvimento tecnológico.

A emissão de radiação tem utilizações em diferentes setores como na medicina, geologia, indústria e armamento.

Radioatividade na medicina

A radioatividade na medicina é utilizada através dos exames de raio-x, cuja radiação atravessa os tecidos com o objetivo de mostrar internamente o corpo humano.

Outra aplicação é na radioterapia para o tratamento do câncer com emissão de radiação. Como as células cancerígenas são mais sensíveis à radiação é possível destruí-las com dosagens controladas sem afetar as células normais.

Radioterapia
Tratamento com radioterapia

Os radioisótopos também podem ser utilizados no diagnóstico de doenças, tratamento de tumores e como marcadores para informar o estado de saúde dos órgãos.

Datação por Carbono-14

Na natureza existe três isótopos do carbono:

Carbono-12 reto C com 6 pré-subscrito com 12 pré-sobrescrito abundância de 98,9%
Carbono-13 reto C com 6 pré-subscrito com 13 pré-sobrescrito abundância de 1,1%
Carbono-14 reto C com 6 pré-subscrito com 14 pré-sobrescrito abundância de 0,000001%

O menos abundante deles, o carbono-14, por ser radioativo, é utilizado para determinar a idade de objetos antigos.

O teor de carbono-14 é de 10 ppb e na atmosfera ele é incorporado na forma de CO2.

Sendo assim, seres fotossintetizantes absorvem esse radioisótopo e ele é transferido para os demais seres vivos pelas cadeias alimentares.

Com a mesma velocidade que o carbono-14 se forma, ele se desintegra por meio de decaimento beta.

reto C com 6 pré-subscrito com 14 pré-sobrescrito espaço seta para a direita espaço reto beta com menos 1 pré-subscrito fim do pré-subscrito com 0 pré-sobrescrito espaço mais espaço reto N com 7 pré-subscrito com 14 pré-sobrescrito

datação por carbono-14
Diminuição do emissão beta após a morte do indivíduo.

Ao observar múmias e fósseis é possível perceber que o teor de carbono é inferior a 10 ppb, e como seu tempo de meia-vida é de 5730 anos, com esses dados é possível determinar a idade do ser encontrado.

Usina nuclear

Nesse sistema, as reações nucleares são manipuladas de forma controlada para a produção de energia na forma de calor.

O calor produzido é utilizado no aquecimento de água, e o vapor gerado movimenta turbinas geradoras de eletricidade.

Devido o crescimento populacional e a busca para diversificação da matriz energética, hoje a energia nuclear é responsável por 17% da geração de energia elétrica no mundo.

Energia nuclear no mundo

O Brasil, apesar de possuir enorme potencial hidrelétrico, também produz energia elétrica a partir da energia nuclear através das usinas nucleares Angra 1 e Angra 2.

Lixo Radioativo

A poluição radioativa é um dos problemas do uso da radioatividade.

Os resíduos dos materiais compostos por elementos radioativos representam um grande risco à população, uma vez que podem provocar doenças, tal como o câncer.

Radioatividade
Supervisor de proteção contra a radiação verificando nível de radioatividade em zona de perigo.

Diversas áreas (medicina, engenharia, antropologia, entre tantas outras) fazem uso de materiais que contém radioatividade.

Assim, os cuidados com os resíduos são indispensáveis para que esse tipo de lixo não contamine o ambiente ou, ainda, resulte em acidentes nucleares.

É o caso do conhecido Acidente de Chernobyl ocorrido em 1986 na Ucrânia. No nosso país, o Acidente Césio-137 aconteceu no ano seguinte, em 1987, em Goiânia, e foi provocado por um aparelho de radioterapia abandonado.

Exercícios

1. Após emitir 2 partículas alfa no reto U com 92 pré-subscrito com 238 pré-sobrescrito (Urânio), qual o elemento químico obtido?

Resposta: Rádio.

Segundo a Primeira Lei da Radioatividade, ao emitir uma partícula alfa, o elemento inicial perde 4 unidades de sua massa atômica e 2 unidades de seu número atômico, da seguinte forma:

espaço com reto y pré-subscrito com reto x pré-sobrescrito reto A espaço seta para a direita espaço espaço com 2 pré-subscrito com 4 pré-sobrescrito reto alfa espaço mais espaço espaço com reto y espaço menos espaço 2 pré-subscrito fim do pré-subscrito com reto x espaço menos espaço 4 pré-sobrescrito fim do pré-sobrescrito reto B

Para resolver esse exercício substituímos x e y, respectivamente, pelos número de massa e número atômico do urânio.

espaço com 92 pré-subscrito com 238 pré-sobrescrito reto U espaço seta para a direita espaço espaço com 2 pré-subscrito com 4 pré-sobrescrito reto alfa espaço mais espaço espaço com 92 espaço menos espaço 2 pré-subscrito fim do pré-subscrito com 238 espaço menos espaço 4 pré-sobrescrito fim do pré-sobrescrito reto B

Entretanto, essa equação é para emissão de uma partícula alfa.

Já para emissão de duas partículas, como pede a questão, resolvemos a equação da seguinte forma:

espaço com 92 pré-subscrito com 238 pré-sobrescrito reto U espaço seta para a direita espaço 2 espaço espaço com 2 pré-subscrito com 4 pré-sobrescrito reto alfa espaço mais espaço espaço com 92 espaço menos espaço parêntese esquerdo 2 reto x 2 parêntese direito pré-subscrito fim do pré-subscrito com 238 espaço menos espaço parêntese esquerdo 4 reto x 2 parêntese direito pré-sobrescrito fim do pré-sobrescrito reto B espaço com 92 pré-subscrito com 238 pré-sobrescrito reto U espaço seta para a direita espaço 2 espaço espaço com 2 pré-subscrito com 4 pré-sobrescrito reto alfa espaço mais espaço espaço com 92 espaço menos espaço 4 pré-subscrito fim do pré-subscrito com 238 espaço menos espaço 8 pré-sobrescrito fim do pré-sobrescrito reto B

Sendo assim, o elemento formado possui 8 unidades a menos que a massa de urânio e 4 unidades a menos do número atômico.

E o resultado é:

espaço com 92 pré-subscrito com 238 pré-sobrescrito reto U espaço seta para a direita espaço 2 espaço espaço com 2 pré-subscrito com 4 pré-sobrescrito reto alfa espaço mais espaço espaço com 88 pré-subscrito com 230 pré-sobrescrito reto B

Como a tabela periódica está organizada por ordem crescente de número atômico, basta consultá-la para saber qual o elemento químico formado.

espaço com 92 pré-subscrito com 238 pré-sobrescrito reto U espaço seta para a direita espaço 2 espaço espaço com 2 pré-subscrito com 4 pré-sobrescrito reto alfa espaço mais espaço espaço com 88 pré-subscrito com 230 pré-sobrescrito Ra

Trata-se do rádio, cujo símbolo é Ra e o número atômico é 88.

2. Equacione a emissão β pelo Bi com 83 pré-subscrito com 214 pré-sobrescrito.

Resposta: espaço com 83 pré-subscrito com 214 pré-sobrescrito Bi espaço seta para a direita espaço espaço com menos 1 pré-subscrito fim do pré-subscrito com 0 pré-sobrescrito reto beta espaço mais espaço espaço com 84 pré-subscrito com 214 espaço pré-sobrescrito fim do pré-sobrescrito Po

Conforme a Segunda Lei da Radioatividade, ao emitir uma partícula beta, o elemento químico formado tem o número atômico uma unidade maior do que elemento inicial.

espaço com reto y pré-subscrito com reto x pré-sobrescrito reto A espaço seta para a direita espaço espaço com menos 1 pré-subscrito fim do pré-subscrito com 0 pré-sobrescrito reto beta espaço mais espaço espaço com reto y mais 1 pré-subscrito fim do pré-subscrito com reto x espaço pré-sobrescrito fim do pré-sobrescrito reto B

Para resolver esse exercício substituímos x e y, respectivamente, pelos número de massa e número atômico do bismuto.

espaço com 83 pré-subscrito com 214 pré-sobrescrito Bi espaço seta para a direita espaço espaço com menos 1 pré-subscrito fim do pré-subscrito com 0 pré-sobrescrito reto beta espaço mais espaço espaço com 83 mais 1 pré-subscrito fim do pré-subscrito com 214 espaço pré-sobrescrito fim do pré-sobrescrito reto B

O elemento formado é isóbaro do bismuto: possuem a mesma massa, mas são elementos químicos diferentes (diferente número de prótons).

espaço com 83 pré-subscrito com 214 pré-sobrescrito Bi espaço seta para a direita espaço espaço com menos 1 pré-subscrito fim do pré-subscrito com 0 pré-sobrescrito reto beta espaço mais espaço espaço com 84 pré-subscrito com 214 espaço pré-sobrescrito fim do pré-sobrescrito reto B

Como a tabela periódica está organizada por ordem crescente de número atômico, basta consultá-la para saber qual o elemento formado.

espaço com 83 pré-subscrito com 214 pré-sobrescrito Bi espaço seta para a direita espaço espaço com menos 1 pré-subscrito fim do pré-subscrito com 0 pré-sobrescrito reto beta espaço mais espaço espaço com 84 pré-subscrito com 214 espaço pré-sobrescrito fim do pré-sobrescrito Po

Trata-se do polônio, cujo símbolo é Po e o número atômico é 84.

3. Identifique o símbolo que substituiria corretamente a interrogação nas seguintes equações radioquímicas:

a) parêntese esquerdo ? parêntese direito espaço seta para a direita reto alfa com 2 pré-subscrito com 4 pré-sobrescrito espaço mais espaço Pb com 82 pré-subscrito com 206 pré-sobrescrito

Resposta: Po.

Pela equação genérica podemos encontrar a massa e número atômico do elemento gerado:

espaço com reto y pré-subscrito com reto x pré-sobrescrito reto A espaço seta para a direita espaço espaço com 2 pré-subscrito com 4 pré-sobrescrito reto alfa espaço mais espaço espaço com reto y espaço menos espaço 2 pré-subscrito fim do pré-subscrito com reto x espaço menos espaço 4 pré-sobrescrito fim do pré-sobrescrito reto B

Ao fazermos o inverso, conseguimos encontrar os dados do elemento químico inicial:

espaço com reto y espaço mais espaço 2 pré-subscrito fim do pré-subscrito com reto x espaço mais espaço 4 pré-sobrescrito fim do pré-sobrescrito reto A espaço seta para a direita espaço espaço com 2 pré-subscrito com 4 pré-sobrescrito reto alfa espaço mais espaço espaço com reto y pré-subscrito com reto x pré-sobrescrito reto B

Substituindo x e y pelos valores dados na questão, temos que:

espaço com 82 espaço mais espaço 2 pré-subscrito fim do pré-subscrito com 206 espaço mais espaço 4 pré-sobrescrito fim do pré-sobrescrito reto A espaço seta para a direita espaço espaço com 2 pré-subscrito com 4 pré-sobrescrito reto alfa espaço mais espaço espaço com 82 pré-subscrito com 206 pré-sobrescrito Pb

E obtemos o resultado:

espaço com 84 pré-subscrito com 210 pré-sobrescrito reto A espaço seta para a direita espaço espaço com 2 pré-subscrito com 4 pré-sobrescrito reto alfa espaço mais espaço espaço com 82 pré-subscrito com 206 pré-sobrescrito Pb

Como a tabela periódica está organizada por ordem crescente de número atômico, basta consultá-la para saber qual o elemento inicial.

Po com 84 pré-subscrito com 210 pré-sobrescrito espaço seta para a direita reto alfa com 2 pré-subscrito com 4 pré-sobrescrito espaço mais espaço Pb com 82 pré-subscrito com 206 pré-sobrescrito

Trata-se do polônio, cujo símbolo é Po e o número atômico é 84.

b) parêntese esquerdo ? parêntese direito espaço seta para a direita reto beta com menos 1 pré-subscrito fim do pré-subscrito com 0 pré-sobrescrito espaço mais espaço Ni com 28 pré-subscrito com 60 pré-sobrescrito

Resposta: Co.

Pela equação genérica podemos encontrar a massa e número atômico gerado:

espaço com reto y pré-subscrito com reto x pré-sobrescrito reto A espaço seta para a direita espaço espaço com menos 1 pré-subscrito fim do pré-subscrito com 0 pré-sobrescrito reto beta espaço mais espaço espaço com reto y mais 1 pré-subscrito fim do pré-subscrito com reto x espaço pré-sobrescrito fim do pré-sobrescrito reto B

Ao fazermos o inverso, conseguimos encontrar os dados do elemento químico inicial:

espaço com reto y menos 1 pré-subscrito fim do pré-subscrito com reto x pré-sobrescrito reto A espaço seta para a direita espaço espaço com menos 1 pré-subscrito fim do pré-subscrito com 0 pré-sobrescrito reto beta espaço mais espaço espaço com reto y pré-subscrito com reto x pré-sobrescrito reto B

Substituindo x e y pelos valores dados na questão, temos que:

espaço com 28 espaço menos 1 pré-subscrito fim do pré-subscrito com 60 pré-sobrescrito reto A espaço seta para a direita espaço espaço com menos 1 pré-subscrito fim do pré-subscrito com 0 pré-sobrescrito reto beta espaço mais espaço espaço com 28 pré-subscrito com 60 pré-sobrescrito Ni

E obtemos o resultado:

espaço com 27 pré-subscrito com 60 pré-sobrescrito reto A espaço seta para a direita espaço espaço com menos 1 pré-subscrito fim do pré-subscrito com 0 pré-sobrescrito reto beta espaço mais espaço espaço com 28 pré-subscrito com 60 espaço pré-sobrescrito fim do pré-sobrescrito Ni

Como a tabela periódica está organizada por ordem crescente de número atômico, basta consultá-la para saber qual o elemento inicial.

espaço com 27 pré-subscrito com 60 pré-sobrescrito Co espaço seta para a direita espaço espaço com menos 1 pré-subscrito fim do pré-subscrito com 0 pré-sobrescrito reto beta espaço mais espaço espaço com 28 pré-subscrito com 60 pré-sobrescrito Ni

Trata-se do cobalto, cujo símbolo é Co e o número atômico é 27.

4. Na sequência radioativa:

reto A com 84 pré-subscrito com 216 pré-sobrescrito espaço seta para a direita espaço reto B com 82 pré-subscrito com 212 pré-sobrescrito espaço seta para a direita espaço reto C com 83 pré-subscrito com 212 pré-sobrescrito espaço seta para a direita espaço reto D com 84 pré-subscrito com 212 pré-sobrescrito espaço seta para a direita espaço reto E com 82 pré-subscrito com 208 pré-sobrescrito

temos, sucessivamente, quais emissões?

a) α, β, β, α.
b) β, α, α, β.
c) α, γ, γ, α.
d) γ, β, β, γ.
e) α, β, γ, α.

Alternativa correta: a) α, β, β, α.

Os elementos B, C e D são isóbaros, ou seja, possuem mesma massa e números atômicos diferentes.

Se olharmos os números atômicos desses elementos, percebemos que eles são diferentes em uma unidade.

Por isso, temos que a emissão radioativa beta gerou os elementos C e D da seguinte forma:

reto B com 82 pré-subscrito com 212 pré-sobrescrito espaço seta para a direita espaço reto beta com menos 1 pré-subscrito fim do pré-subscrito com 0 pré-sobrescrito espaço mais espaço reto C com 83 pré-subscrito com 212 pré-sobrescrito espaço seta para a direita espaço reto beta com menos 1 pré-subscrito fim do pré-subscrito com 0 pré-sobrescrito espaço mais espaço espaço reto D com 84 pré-subscrito com 212 pré-sobrescrito

O elemento B foi gerado de uma emissão alfa do elemento A, pois sua massa é quatro unidades menor que a massa do elemento inicial, assim como seu número atômico é duas vezes menor.

reto A com 84 pré-subscrito com 216 pré-sobrescrito espaço seta para a direita reto alfa com 2 pré-subscrito com 4 pré-sobrescrito espaço mais espaço reto B com 82 pré-subscrito com 212 pré-sobrescrito espaço

O mesmo acontece com o elemento E, que se formou pela emissão alfa do elemento D.

reto D com 84 pré-subscrito com 212 pré-sobrescrito espaço seta para a direita reto alfa com 2 pré-subscrito com 4 pré-sobrescrito espaço mais espaço reto E com 82 pré-subscrito com 208 pré-sobrescrito

Sendo assim, a sequência de emissões radioativas é:

reto A com 84 pré-subscrito com 216 pré-sobrescrito espaço seta para a direita com reto alfa sobrescrito espaço reto B com 82 pré-subscrito com 212 pré-sobrescrito espaço seta para a direita com reto beta sobrescrito espaço reto C com 83 pré-subscrito com 212 pré-sobrescrito espaço seta para a direita com reto beta sobrescrito espaço reto D com 84 pré-subscrito com 212 pré-sobrescrito espaço seta para a direita com reto alfa sobrescrito espaço reto E com 82 pré-subscrito com 208 pré-sobrescrito

5. Um elemento radioativo X emite, sucessivamente, uma partícula alfa (α) e duas partículas beta (β), transformando-se no elemento Y. Os elementos X e Y são o quê?

a) Isótopos.
b) Isóbaros.
c) Isômeros.
d) Isótonos.
e) Isotônicos.

Alternativa correta: a) Isótopos.

Uma partícula alfa é formada por dois prótons e dois nêutrons.

Uma emissão beta é formada pela desintegração de um nêutron, gerando um próton no núcleo e emitindo um elétron em alta velocidade.

Com a emissão de uma partícula alfa, o elemento X diminui dois prótons.

Ao emitir duas partículas beta, ganha-se dois prótons e o número atômico do elemento Y se torna igual ao X.

Sendo assim, X e Y são isótopos, pois possuem o número número de prótons (número atômico) e massas diferentes.

Vejamos a resolução dessa questão atribuindo valores.

Se hipoteticamente X tem massa igual a 230 e número atômico igual a 90, as emissões gerariam os seguintes resultados:

Emissão da partícula alfa

reto X com 90 pré-subscrito com 230 pré-sobrescrito espaço seta para a direita espaço reto alfa com 2 pré-subscrito com 4 pré-sobrescrito espaço mais espaço reto Z com 88 pré-subscrito com 226 pré-sobrescrito

Emissão da primeira partícula beta

reto Z com 88 pré-subscrito com 226 pré-sobrescrito espaço seta para a direita espaço reto beta com menos 1 pré-subscrito fim do pré-subscrito com 0 pré-sobrescrito espaço mais espaço reto T com 89 pré-subscrito com 226 pré-sobrescrito

Emissão da segunda partícula beta

reto T com 89 pré-subscrito com 226 pré-sobrescrito espaço seta para a direita espaço reto beta com menos 1 pré-subscrito fim do pré-subscrito com 0 pré-sobrescrito espaço mais espaço reto X com 90 pré-subscrito com 226 pré-sobrescrito

O que caracteriza um elemento químico é o número de prótons no seu núcleo, ou seja, o número atômico.

Como o elemento inicial e final tem o mesmo número de prótons, então é o mesmo elemento químico e seus isótopos são X-230 e X-226.

As outras alternativas são:

b) Isóbaros são elementos diferentes com mesmo número de massa.

Exemplo: Cálcio, potássio e argônio.

Ca com 20 pré-subscrito com 40 pré-sobrescrito reto K com 19 pré-subscrito com 40 pré-sobrescrito Ar com 18 pré-subscrito com 40 pré-sobrescrito

c) Isômeros são substâncias diferentes com mesma fórmula molecular.

Exemplo: 9-hidroxidec-2-enoico e 10-hidroxidec-2-enoico são isômeros estruturais, pois possuem a mesma fórmula molecular, mas a hidroxila está em carbonos diferentes.

d) Isótonos são átomos com mesmo número de nêutrons e diferente número de prótons.

Exemplo: Magnésio e silício.

Mg com 12 pré-subscrito com 26 pré-sobrescrito reto Z igual a 12 reto A igual a 26 espaço igual a espaço reto Z espaço mais espaço reto n reto n espaço igual a 26 espaço menos espaço 12 reto n espaço igual a espaço 14 Si com 14 pré-subscrito com 28 pré-sobrescrito reto Z igual a 14 reto A igual a espaço 28 igual a reto Z espaço mais espaço reto n reto n espaço igual a 28 espaço menos espaço 14 reto n espaço igual a espaço 14

e) Isotônicos são soluções com a mesma concentração de espécies químicas de um outro meio.

Exemplo: Soro fisiológico é isotônico ao sangue, pois contém 0,9% de NaCl.

Encontre aqui mais questões de vestibulares sobre o tema: Exercícios sobre radioatividade.

Carolina Batista
Carolina Batista
Técnica em Química pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco (2011) e Bacharelada em Química Tecnológica e Industrial pela Universidade Federal de Alagoas (2018).