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

    A Cáritas Diocesana de Sobral do Ceará lançou, nesta semana, o livro “No Ceará – A peleja da vida contra o urânio”, que denuncia a exploração de urânio e fosfato da Mina de Itataia, em Santa Quitéria, Sertão Central cearense.

    [...] A publicação esclarece que o urânio será destinado à produção de energia, demandada principalmente pelo setor industrial, e o fosfato terá como fim a produção de adubos químicos e ração animal para o agronegócio. De acordo com o Governo do Estado do Ceará, a previsão é de que sejam produzidas 240 mil toneladas de fosfato por ano e 1.600 toneladas anuais de urânio; ainda segundo o Governo do Estado, o urânio será utilizado pela usina nuclear Angra III, no Rio de Janeiro.

Disponível em: http://www.a12.com/noticias/detalhes/livro-denuncia-riscos-da-exploracao-do-uranio-da-mina-de-itataia-no-ceara. Acesso em: 15 de setembro de 2015.

[Dados: t_(1/2) (U – 235) = 7 milhões de anos.]

Considerando que o isótopo de urânio 235 (urânio físsil) corresponde a 0,7% da mistura isotópica, é pertinente inferir que o número de meias-vidas necessário para que o urânio físsil produzido anualmente no Ceará tenha sua massa reduzida a 87,5 kg é

Um dos grandes problemas das usinas nucleares é a produção de lixo nuclear. Nos produtos da fissão do urânio 235, foram identificados isótopos de diversos elementos químicos, a exemplo do de meia-vida 30,7 anos. Esse isótopo é extremamente perigoso, porque se fixa em todos os tecidos do corpo humano.

Em relação a essa informação e aos conhecimentos sobre radioatividade, pode-se afirmar:

No interior das estrelas, onde a temperatura é elevadíssima, a fusão de quatro átomos de hidrogênio resulta na formação de um átomo de hélio. Nesse processo, ocorre uma considerável redução de massa.
Porque:
As altas temperaturas no interior das estrelas extinguem alguns átomos de hidrogênio, resultando na redução da massa observada durante o processo.
Sobre essa duas afirmativas, é correto afirmar que

A energia nuclear, no Brasil, é um assunto tratado de forma especial, que só uma lei votada e aprovada pelo Congresso Nacional pode autorizar a construção de usinas nucleares no país.
A autorização da construção de usinas nucleares está condicionada à aprovação de lei pelo Congresso Nacional, porque

O elemento químico ²¹⁰Po₈₄ emite partículas alfa e transmuta-se em ²⁰⁶Pb₈₂. Essa emissão radioativa do polônio-210 gera

– Considere a afirmação: “Um dos processos de estabilização de um núcleo com excesso de energia é o da emissão de um grupo de partículas positivas, constituídas por dois prótons e dois nêutrons, e da energia a elas associada.”
Tal afirmação é referente a:

Um átomo pode emitir uma radiação alfa, ou beta, , e se transformar em outro átomo, que, por sua vez, se desintegra e se transforma em um terceiro e, assim, sucessivamente, até a sequência chegar a um átomo estável. A sequência de átomos é denominada série radioativa natural quando ocorre de forma espontânea, na natureza com elementos radioativos. A série do urânio 238, após decaimentes radioativos chega ao chumbo 206, , átomo estável, como mostra a equação nuclear global.

Considerando-se essas informações sobre a série radioativa do urânio 238, é correto afirmar:

No jornal O Estado de São Paulo, de 30 de agosto de 2011, foi publicada uma reportagem sobre o acidente nuclear na usina Daiichi, em Fukushima no Japão “[...] em 33 localidades havia um excesso de césio-137 de 1,48 milhão de becquerel por metro quadrado, [...]”.

Com base no texto acima e nos conceitos sobre processos radioativos, analise as afirmações a seguir.

I - O césio-137 é um material radioativo com tempo de meia vida curto e não apresenta risco à saúde das pessoas que moram na região afetada pelo acidente.

II- A partícula α possui estrutura semelhante ao núcleo do átomo de hélio.

III- Processos radioativos são essencialmente transformações nucleares, na qual núcleos instáveis emitem radiações.

IV- Bequerel é uma grandeza que mede a intensidade de radiação ou a atividade radioativa.

Assinale a alternativa correta.

Recentemente, presenciamos o encontro histórico entre o presidente dos EUA, Donald Trump e o líder da Coreia do Norte, Kim Jong-un. Esse encontro tinha como objetivo principal a desnuclearização da Coreia do Norte. A grande preocupação internacional está relacionada ao enriquecimento de urânio pela Coreia do Norte com o objetivo de produzir combustível para armas atômicas. As alternativas a seguir estão relacionadas à radioatividade. Marque a correta.

A produção de urânio enriquecido (urânio com elevada concentração do isótopo U-235) é uma etapa chave na produção de combustível para usinas nucleares. Durante a Segunda Guerra Mundial, algumas vezes, este processo de enriquecimento era feito através da conversão do urânio metálico em um gás, o hexafluoreto de urânio (UF6), o qual era submetido a uma barreira porosa para a separação dos dois isótopos do urânio (o U-235 e o U-238). A propriedade associada a esta separação é a

O gás hélio disponível comercialmente pode ser gerado pelo decaimento radioativo, sobretudo do urânio, conforme esquematizado pela série de decaimento. Desde a formação da Terra, há 4,5 bilhões de anos, apenas metade do ²³⁸U decaiu para a formação de He

Com base nessas informações e em seus conhecimentos, é correto afirmar:

Todos os isótopos conhecidos do tecnécio são radioativos e incluem oito pares de isômeros nucleares, entre eles ⁹⁹mTc-⁹⁹Tc, que são nuclídeos diferenciáveis apenas pelo seu conteúdo energético. O nuclídeo no estado mais energético (metaestável) libera energia eletromagnética na transição para um estado isomérico de energia mais baixa. O Tc-99m apresenta meia-vida de 6 horas, sendo um produto do decaimento do molibdênio-99, que possui uma meia-vida de 66 horas.

Os geradores de Tc-99m consistem em recipientes com pequenas esferas de alumina sobre as quais o Mo-99, produzido em um reator nuclear, liga-se firmemente. O Tc-99m é utilizado na composição de radiofármacos para diagnóstico, para a obtenção de mapeamentos (cintilografia) de diversos órgãos. O paciente recebe uma dose de um radiofármaco, sendo, posteriormente, examinado por um equipamento capaz de detectar a radiação oriunda do paciente e convertê-la em uma imagem que representa o órgão ou o sistema avaliado. Adaptado de: http://qnesc.sbq.org.br/online/cadernos/06/a08.pdf. Acesso em: 10/07/2016.
Nesse processo, é CORRETO afirmar que

Há 30 anos, ocorreu um grave acidente em Goiânia, quando uma cápsula de um equipamento abandonado, contendo o isótopo radioativo do ¹³⁷Cs, foi aberta. Em poucos dias, diversas pessoas haviam sido contaminadas pela radiação emitida, e as mais expostas vieram a óbito. A respeito dos isótopos do elemento químico césio, verifica-se que quando um nuclídeo do

No dia 13 setembro de 2017, fez 30 anos do acidente radiológico Césio -137, em Goiânia – GO. Sabe-se que a meia-vida desse isótopo radioativo é de aproximadamente 30 anos. Então, em 2077, a massa que restará, em relação à massa inicial da época do acidente, será

A radioatividade é um fenômeno de origem nuclear. Sobre nuclídeos, radiação e radioatividade, é CORRETO afirmar que

O funcionamento de muitos detectores de fumaça depende da presença de amerício-241, um material radioativo. As partículas alfa emitidas por ele são capazes de ionizar o ar no interior do detector, gerando um meio condutor que permite uma corrente elétrica contínua entre dois eletrodos, e a entrada da fumaça nesse meio interrompe a corrente fazendo soar um alarme. Esses detectores, entretanto, não apresentam risco à saúde porque as partículas radioativas emitidas não conseguem atravessar suas paredes.
A partir do exposto, conclui-se que a propriedade da radiação alfa que garante a segurança da utilização de detectores de fumaça contendo o amerício-241 é:

A energia liberada na reação de fusão de 1,0g de urânio 235 é muito maior que a produzida na explosão de 1,0g de TNT. Essa energia, quando controlada em um reator nuclear, pode ser utilizada nas usinas termonucleraes, na geração de energia elétrica, por meio da produção de vapor de água, que movimenta a turbina de um gerador elétrico. Embora a quantidade de energia liberada na fusão nuclear seja muito maior que a da fissão do urânio 235, e mais vantajosa para geração de energia elétrica, não foi ainda desenvolvida uma tecnologia adequada ao seu aproveitamento. A partir dessas considerações e dos dados apresentados na tabela, é correto afirmar:

Dentre os 330 isótopos naturais, cerca de 270 são estáveis, os outros se desintegram espontaneamente. É a radioatividade natural. A relação (A – Z) / Z permite determinar se o isótopo de um elemento apresentará radioatividade natural. Isto ocorre quando esta relação é superior ou igual a 1,5. A figura abaixo relaciona o número de prótons e o número de nêutrons para os núcleos dos átomos dos elementos que, em função da relação n/p, permitem prever o tipo de desintegração sofrido por este elemento, caso este elemento apresentar radioatividade natural. A partir da análise da figura e considerando 5 isótopos hipotéticos chamados E₁, E₂, E₃, E₄ e E₅, seria possível afirmar que:

As células cancerígenas podem ser destruídas quando expostas à radiação. O cobalto 60 é um radioisótopo aplicado em tratamento de radioterapia. A equação abaixo mostra o decaimento radioativo.

⁶⁰₂₇Co → X + ⁶⁰₂₈Ni

Pode-se afirmar que a radiação representada por X é

O isótopo radioativo , que possui meia-vida de oito dias, é utilizado no diagnóstico e no tratamento de problemas da tireoide. Se 10 mg de iodo-131 recémproduzido foi administrado a um paciente, quantos miligramas estarão ainda presentes no seu organismo após 32 dias?