O decaimento radioativo de urânio-238 produz o radônio- 222,...
O decaimento radioativo de urânio-238 produz o radônio- 222, um gás radioativo que ocorre naturalmente e é impossível de enxergar, provar ou cheirar. Assinale a alternativa que apresenta o número de partículas α e β que são liberadas no processo.
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Alternativa Correta: A - 4 partículas α e 2 partículas ß
Vamos entender o tema central da questão: o decaimento radioativo do urânio-238 (U-238) até o radônio-222 (Rn-222). Esse processo é um exemplo clássico de transmutação radioativa, onde um elemento se transforma em outro através da emissão de partículas.
O decaimento alfa (α) é caracterizado pela emissão de uma partícula composta por 2 prótons e 2 nêutrons (igual a um núcleo de hélio), o que resulta na perda de 4 unidades de massa atômica e 2 unidades de número atômico. Já o decaimento beta (ß) envolve a transformação de um nêutron em próton, emitindo um elétron, o que aumenta o número atômico em 1, mas não altera a massa atômica.
Para o U-238 decair até Rn-222, podemos calcular a diferença em termos de massa e número atômico:
Massa atômica: 238 (U) - 222 (Rn) = 16
Número atômico: 92 (U) - 86 (Rn) = 6
Cada emissão de uma partícula α reduz a massa em 4 e o número atômico em 2. Portanto, para reduzir a massa em 16, precisamos de 4 partículas α (4 x 4 = 16). Isso já resulta na diminuição de 8 unidades no número atômico (4 x 2 = 8), então precisamos aumentar o número atômico em 2 para chegar a 6, o que é feito com 2 partículas ß (cada uma aumenta o número atômico em 1).
Agora, vamos analisar as alternativas incorretas:
B - 3 partículas α e 1 partícula ß: Emitir 3 partículas α reduziria a massa em 12, não em 16, e o número atômico em 6, o que faria necessário mais de uma partícula ß para alcançar o número atômico correto.
C - 4 partículas α e 3 partículas ß: Isso resultaria em um aumento excessivo de número atômico, já que apenas 2 partículas ß são necessárias.
D - 2 partículas α e 2 partículas ß: Isso não seria suficiente para reduzir a massa em 16, apenas em 8, e não alcançaria o número atômico desejado.
E - 4 partículas α e 1 partícula ß: Isso não aumentaria o número atômico o suficiente, pois perderíamos 8 unidades com as partículas α e precisaríamos aumentar 2 unidades com partículas ß, não apenas 1 unidade.
Uma estratégia de interpretação é sempre focar na conservação do número de massa e atômico, verificando como cada tipo de decaimento afeta essas características. Revisar os conceitos fundamentais de decaimento radioativo ajuda na resolução rápida e segura de questões como essa.
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