Quando um núcleo sofre decaimento alfa, ele se transforma em...

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Q2069710

Ano: 2022 Banca: UPENET/IAUPE Órgão: SES-PE Prova: UPENET/IAUPE - 2022 - SES-PE - Residência Multiprofissional em Saúde - Física Médica |

Q2069710 Radiologia

Quando um núcleo sofre decaimento alfa, ele se transforma em um nuclídeo diferente emitindo uma partícula alfa (um núcleo de hélio, ⁴He). Por exemplo, quando o urânio 238U sofre decaimento alfa, ele se transforma em tório ²³⁴Th segundo a reação ²³⁸U ➝ ²³⁴Th + ⁴He. Este decaimento alfa a partir de²³⁸U pode ocorrer espontaneamente (sem uma fonte externa de energia) porque a massa total do decaimento produz ²³⁴Th e⁴He e é menor que a massa do original ²³⁸U. No entanto, a meia-vida do ²³⁸U para este processo de decaimento e é 4,5 x 109 anos.
Assinale a alternativa que melhor explica o motivo do processo ²³⁸U ➝ ²³⁴Th + ⁴He ser espontâneo, porém tão demorado.

A energia de massa total dos produtos de decaimento é menor que a energia de massa do nuclídeo original.

O fator Q para o decaimento ²³⁸U ➝ ²³⁴Th + ⁴He é de 4,25 MeV, onde essa quantidade de energia é liberada pelo decaimento alfa de ²³⁸U, sendo transferida da energia de massa de ²³⁸U para a energia cinética dos dois produtos.

Esse núcleo de ²³⁸U é cercado por uma barreira potencial intensa, e o decaimento alfa torna-se possível apenas como resultado do tunelamento dessa barreira pela partícula alfa.

A demora na reação espontânea é uma propriedade natural do núcleo de ²³⁸U, também presente em seu isótopo ²²⁸U com tempos de decaimento de meia-vida similares.

Para o decaimento ocorrer, o núcleo de ²³⁸U deve absorver 4,25 MeV do ambiente a fim de promover a ejeção da partícula alfa, efetivando a reação de decaimento.

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