Questões de Concurso Sobre radioatividade: reações de fissão e fusão nuclear, desintegração radioativa e radioisótopos. em química

Considere-se uma situação em que é preciso selecionar os equipamentos de proteção individual (EPI) para um trabalhador que vai manusear uma fonte de calibração, eletrodepositada, de ²¹⁰Po(Eα = 5,30 MeV).

Os EPI ou instrumentos necessários para esse fim são

Considere uma fonte de ¹³⁷Cs e uma pessoa a um metro de distância, em relação à fonte.

Quando essa pessoa se afasta, aumentando a distância para três metros, qual o fator de redução da sua exposição à radiação?

No sistema internacional (SI), as unidades que expressam as grandezas radiológicas, dose equivalente e dose equivalente efetiva, respectivamente, são 

O radônio (²²²Rn) é um gás radioativo natural, que se acumula no interior das residências, sendo considerado um dos principais contribuintes para exposição do homem à radiação ionizante.

Considerando-se o seu tempo de meia-vida de 3,82 dias, quanto tempo levaria para uma certa quantidade de ²²²Rn decair para 70% do seu valor inicial?

No sistema internacional (SI), a unidade de atividade é o Bequerel (Bq). Outra unidade de atividade, o Curie (Ci), é adotada, em particular, nos Estados Unidos.

Quantos Bq equivalem a um micro-Ci?  

Na busca pelo equilíbrio nuclear, os nuclídeos podem emitir radiação e se transformar em nuclídeos filhos, formando um novo elemento radioativo. Esse processo continua até que seja formado um isótopo estável.

Na Figura abaixo, mostra-se a série radioativa do Urânio²³⁸, gerada por subsequentes desintegrações radioativas. Cada linha horizontal representa emissão de partícula a, e as linhas verticais são decorrentes de emissões β.

Qual é o elemento radioativo com o menor tempo de meia-vida na série radioativa do U²³⁸?

Quando o número de prótons e nêutrons é elevado, o núcleo pode tornar-se instável devido à repulsão elétrica entre os prótons. Essa força pode superar a força nuclear atrativa de curto alcance, resultando na emissão, pelo núcleo, de partículas constituídas de 2 prótons e 2 nêutrons.

Qual é a partícula emitida nesse processo? 

Fontes radioativas são amplamente utilizadas em medicina, indústria, ensino e pesquisa científica.

As fontes radioativas encerradas hermeticamente em uma cápsula, ou ligadas totalmente a um material inativo envolvente, de forma que não possa haver dispersão da substância radioativa em condições normais e severas de uso, são classificadas como 

Uma curva analítica é obtida através da proporcionalidade entre absorbância e concentração, projetando dessa forma um gráfico relacionando a Absorbância (nm) e a Concentração da amostra (mg/mL), conforme a curva para determinação de glicose. Ao realizar uma série de análises, percebeu-se que uma das soluções estava com valor acima do que o que poderia ser obtido pela curva, assim esse valor foi calculado por extrapolação.
Observe a imagem.



Dentre esses valores de absorbância obtidos, o que pode ser relacionado a concentração de 0,23 mg/mL é

Uma das evidências de que os átomos são formados por partículas menores se veio através de experimentação. Sabemos hoje, que o átomo é formado por elétrons, prótons, e outras partículas subatômicas. Sobre a descoberta do elétron, responda a alternativa correta.

As reações nucleares diferem das reações químicas em algumas características peculiares, e isótopos diferentes de um mesmo elemento sofrem essencialmente as mesmas reações químicas, mas seus núcleos sofrem reações nucleares muito diferentes. Quando as partículas α e β são emitidas pelo núcleo, forma-se um núcleo com número diferentes de prótons. Assim, é correto afirmar que:

A figura a seguir mostra a série de desintegração radioativa natural do elemento tório (₉₀Th²³²), um dos responsáveis pela radioatividade das areias monazíticas do Espírito Santo.

Considerando as informações da figura, pode-se afirmar corretamente que:

Uma série natural de decaimento radioativo começa com uma espécie radioativa que, ao emitir radiações alfa, beta e / ou gama, forma uma espécie mais estável.

Considere que um mol de um elemento radiativo emitiu sete mols de partículas alfa e quatro mols de partículas beta produzindo um mol de um elemento mais estável.

Nesse contexto, qual processo reacional nuclear pode representar esse decaimento radioativo?

Identifique a afirmativa INCORRETA referente ao estudo da radioatividade:

“É uma ciência voltada para análises das substâncias ou elementos químicos, visando identificá-los e/ou quantificá-los, através de instrumentos ou outros métodos.

Qual a ciência citada acima?

No livro A Paixão Segundo G.H., de Clarice Lispector, é encontrada a seguinte citação: “O nó vital é um dedo apontando-o – e, aquilo que foi apontado, desperta como um miligrama de radium no escuro tranquilo”. Considerando que o tempo de meia-vida do isótopo citado por Clarice corresponde a 12 dias, determine a quantidade de radium que restará após 2 meses.

Após o incidente do rompimento da barragem da Mina do Córrego do Feijão, em Brumadinho/MG, ocorrido em janeiro de 2019 − que culminou com a morte de centenas de pessoas −, autoridades começaram a analisar outras barragens existentes no Brasil que podem oferecer riscos às comunidades próximas. Uma barragem contendo material radioativo, que operou entre 1982 e 1995, foi utilizada como parte do complexo da primeira mina de Urânio no Brasil. Mesmo com o fim da exploração, o lugar ainda contém lama com resíduos radioativos. Segundo o Ministério Público Federal, há milhares de toneladas de rejeitos contendo urânio, tório e rádio. (Barragem com material radioativo em Minas Gerais preocupa MPF, R7, 08/02/2019)
Para que um átomo de tório com número de massa igual a 228 se desintegre espontaneamente para formar um átomo, do mesmo elemento químico com número de massa igual a 220, os números de partículas alfa e beta que deverão ser emitidas, respectivamente, são: 

Um material radioativo com massa inicial de 24,0 g apresentará, após a passagem de 3 tempos de meia-vida, massa igual a: 

Os radiofármacos são compostos, sem ação farmacológica, que têm um radionuclídeo e são utilizados em Medicina Nuclear para diagnóstico e terapia de várias doenças (Oliveira et al, 2006 − Preparações radiofarmacêuticas e suas aplicações). A Resolução no 38/2008 dispõe sobre a instalação e o funcionamento de Serviços de Medicina Nuclear in vivo. Um dos critérios para estabelecer o tipo de radionuclídeo é o tempo de meia-vida. Esta grandeza física pode estar relacionada tanto com o isótopo como com o organismo que recebe a dose radioativa. Desta forma, tem-se os seguintes parâmetros:
I. Tempo de meia-vida biológico II. Tempo de meia-vida efetivo III. Tempo de meia-vida físico ou da partícula
A figura abaixo ilustra o decaimento do estrôncio 85, após ter sido injetado em uma pessoa.
Decaimento do radionuclídeo em um paciente

(Adaptado de: Haquin et al., 2004. Biological Half-Life Measurements of Radioactive Strontium in Hormonal-Resistant Prostate Cancer Patients)
Sabendo que o tempo de meia-vida efetivo representa o tempo necessário para um radionuclídeo (contido em um sistema biológico) reduzir a sua atividade pela metade, um resultado combinado entre o decaimento radioativo e a meia‐vida biológica é expresso por:

Sabendo que o tempo de meia-vida do Sr-85 vale 1.440 horas, o tempo de meia-vida efetivo aproximado deste radionuclídeo, no interior do paciente que se encontra em tratamento radioterápico é, aproximadamente, igual a