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

A medicina tem desenvolvido diversos tratamentos para pacientes com câncer de cérebro. Em um deles, o paciente ingere o composto borofenilalanina. Essa molécula que contém o isótopo boro-10 tem afinidade pelas células cerebrais. Após a ingestão, o paciente é submetido a um feixe de nêutrons. Cada isótopo de boro-10 captura um nêutron e forma um isótopo instável que se fissiona em duas espécies menores e emite ainda radiação gama. Dessa maneira, a célula tumoral é atingida pela energia das emissões do processo de fissão e é destruída.

(www.nipe.unicamp.br/enumas/admin/resources/uploads/robertovicente_hasoluçao.pdf.Adaptado)

O isótopo instável, representado por X, e a espécie emitida na fissão, representada por Y, são, respectivamente,

    A primeira explosão de uma bomba atômica na história da humanidade aconteceu no dia 6 de agosto de 1945. Ela continha 50 kg de urânio 235, com potencial destrutivo equivalente a 15 mil toneladas de TNT e foi lançada sobre o centro da cidade de Hiroshima, às 8h15min da manhã, horário local, causando a morte de mais de 140 mil pessoas. Nagasaki foi atingida três dias depois. Inicialmente, o plano do exército americano era jogar a bomba sobre Kokura. Mas o tempo nublado impediu que o piloto visualizasse a cidade, e decidiu-se pela segunda opção. A bomba, agora de plutônio 239, apresentava um potencial destrutivo equivalente a 22 mil toneladas de TNT. Cerca de 70 mil pessoas morreram.

    Pouco depois de a bomba atômica ser lançada sobre o Japão, cientistas inventaram outra arma, ainda mais poderosa: a bomba de hidrogênio. Em 1957, a bomba H explodia no atol de Bikini, no Oceano Pacífico.Tinha um poder de destruição cinco vezes maior do que todas as bombas convencionais detonadas durante a Segunda Guerra Mundial.

    Prevendo a corrida armamentista, Albert Einstein declarou em 1945: “O poder incontrolado do átomo mudou tudo, exceto nossa forma de pensar e, por isso, caminhamos para uma catástrofe sem paralelo". 

                             

Disponível em:<http://www.sitedecuriosidades.com/curiosidade/as-bombas-atomicas-lancadas-sobre-o-japao.html><http://www.nippo.com.br/4.hiroshima/>.<http://pt.wikipedia.org/wiki/Bombardeamentos de Hiroshima e Nagasaki>. Acesso em: 2 set. 15. 

Em relação à temática e às informações apresentadas no texto, assinale a alternativa correta. 

    A porcentagem da massa do carbono 14 em relação à massa do carbono 12 é constante em plantas e animais vivos, pois, ele é absorvido constantemente.

    Ao morrer, esses seres param de “reciclar" o carbono e a quantidade de carbono 14 em relação ao 12 começa a decair. Quando essa relação for de 50% da original, chama-se meia-vida do carbono 14. No caso do chumbo, esse tempo de meia-vida é de 22 anos. A quantidade de carbono 14 existente em um determinado instante t é dada pela função exponencial Q(t)=Q(0) exp(-kt), em que Q(0) é a quantidade de carbono 14 no instante 0, e k é a constante, que depende do tipo de elemento radioativo. No caso do chumbo, o valor de k é (marque a alternativa correta):

Considere as seguintes afirmações:

I. A aparência macroscópica do fleróvio é desconhecida, mas, provavelmente, será a de um sólido metálico.

II. Na formação do fleróvio-288, por processo análogo ao da síntese do fleróvio-289, são liberados 3 prótons.

III. No grupo da tabela periódica ao qual pertence o fleróvio, há elementos que formam óxidos covalentes.

É correto o que se afirma apenas em

Durante sua visita ao Brasil em 1928, Marie Curie analisou e constatou o valor terapêutico das águas radioativas da cidade de Águas de Lindoia, SP. Uma amostra de água de uma das fontes apresentou concentração de urânio igual a 0,16 μg/L. Supondo que o urânio dissolvido nessas águas seja encontrado na forma de seu isótopo mais abundante, ²³⁸U, cuja meia-vida é aproximadamente 5 × 10⁹ anos, o tempo necessário para que a concentração desse isótopo na amostra seja reduzida para 0,02 μg/L será de

Em 2011 comemoramos o Ano Internacional da Química(AIQ). Com o tema “Química: nossa vida, nosso futuro",o AIQ-2011 tem como objetivos aumentar o conhecimento do público sobre a química, despertar o interesse entre os jovens e realçar as contribuições das mulheres para a ciência. Daí a justa homenagem à cientista polonesa Marie Curie (1867-1934),que há 100 anos conquistava o Prêmio Nobel da Química com a descoberta dos elementos polônio e rádio. O polônio resulta do decaimento radiativo do bismuto, quando este núcleo emite uma partícula β; em seguida, o polônio emite uma partícula α, resultando em um núcleo de chumbo, como mostra a reação.

                                                        

O número atômico X, o número de massa Y e o número de massa M, respectivamente, são:

A bomba atômica, também chamada de bomba nuclear, tem como constituinte físsil átomos de urânio-235, , emissores de partículas alfa . Cada átomo de U-235, ao emitir uma partícula alfa, transforma-se em outro elemento, cujo número atômico é igual a

O uso do radioisótopo rutênio-106 (¹⁰⁶Ru) vem sendo estudado por médicos da Universidade Federal de São Paulo, no tratamento de câncer oftalmológico. Esse radioisótopo emite radiação que inibe o crescimento das células tumorais. O produto de decaimento radiativo do rutênio-106 é o ródio-106 ( ¹⁰⁶Rh).

(http://www.scielo.br/pdf/rb/v40n2/08.pdf. Adaptado)

A partícula emitida no decaimento do rutênio-106 é

Num processo de fissão nuclear, um nêutron colidiu com o núcleo de um isótopo do urânio levando à formação de dois núcleos menores e liberação de nêutrons que produziram reações em cadeia com liberação de grande quantidade de energia. Uma das possíveis reações nucleares nesse processo é representada por:

O produto X, formado na fissão nuclear indicada acima, é um isótopo do elemento químico:

Já se passaram 23 anos do acidente de Goiânia, quando em 1987, em um ferro-velho, ocorreu a abertura de uma cápsula contendo o material radioativo Cs-137, que apresenta meia-vida de 30 anos. Sabendo que, à época do acidente, havia 19,2 g de Cs-137 na cápsula, o tempo, em anos, que resta para que a massa desse elemento seja reduzida a 2,4 g é igual a:

Leia o texto para responder à  questão.


Água coletada em Fukushima em 2013 revela radioatividade recorde

    A empresa responsável pela operação da usina nuclear de Fukushima, Tokyo Electric Power (Tepco), informou que as amostras de água coletadas na central em julho de 2013 continham um nível recorde de radioatividade, cinco vezes maior que o detectado originalmente. A Tepco explicou que uma nova medição revelou que o líquido, coletado de um poço de observação entre os reatores 1 e 2 da fábrica, continha nível recorde do isótopo radioativo estrôncio-90. 

                                                                                                                      (www.folha.uol.com.br. Adaptado.)

O isótopo radioativo Sr-90 não existe na natureza, sua formação ocorre principalmente em virtude da desintegração do Br-90 resultante do processo de fissão do urânio e do plutônio em reatores nucleares ou em explosões de bombas atômicas. Observe a série radioativa, a partir do Br-90, até a formação do Sr-90:

                                               


A análise dos dados exibidos nessa série permite concluir que, nesse processo de desintegração, são emitidas

Um nuclídeo emite sucessivamente uma partícula alfa (α) seguida de uma emissão beta (ß) e, novamente, uma emissão alfa (α). Este nuclídeo radioativo possui número atômico 70 e número de massa 173. Ao final, o átomo que encerra esta série de emissões terá em seu núcleo

A energia nuclear tornou-se conhecida durante a segunda guerra mundial devido as explosões das bombas atômicas em Hiroshima e Nagasaki no Japão. Apesar de sua utilização para fins não pacíficos, a energia nuclear vem sendo utilizada em beneficio do homem, sendo aplicada na medicina, agricultura, geologia, paleontologia etc. As principais emissões radioativas são a alfa (α ), a beta (β) e a gama (&gama;)

Quanto à radioatividade, infere-se que

60 anos após as explosões das bombas atômicas em Hiroshima e Nagasaki, oito nações, pelo menos, possuem armas nucleares. Esse fato, associado a ações terroristas, representa uma ameaça ao mundo. Na cidade de Hiroshima foi lançada uma bomba de urânio-235 e em Nagasaki uma de plutônio-239, resultando em mais de cem mil mortes imediatas e outras milhares como conseqüência da radioatividade. As possíveis reações nucleares que ocorreram nas explosões de cada bomba são representadas nas equações:



Nas equações, Z, X, A e o tipo de reação nuclear são, respectivamente,

Uma das consequências do terremoto em Fukushima, no Japão, em março de 2011, foi o acidente em usinas nucleares. Nessas usinas, a energia é obtida a partir do bombardeamento de Urânio- 235, de modo que, ao formar um núcleo instável, esse se fragmenta em dois núcleos distintos, liberando novos nêutrons que colidirão com outros núcleos sucessivamente, em uma reação em cadeia. A alta energia liberada nesse processo aquece água que vaporiza e coloca em movimento turbinas, produzindo energia elétrica.

Com base nessas informações, é correto afirmar que

A análise do texto e do gráfico permite concluir que o isótopo gerado pelo decaimento do césio-137 e a meia vida desse processo são, respectivamente,

O gráfico abaixo se refere ao decaimento espontâneo de uma amostra de um dado isótopo radioativo com a abscissa indicando o tempo, em anos, e a ordenada indicando a massa, em gramas, do isótopo:



Partindo de 180 g de uma amostra desse isótopo radio- ativo, o que restará dela, em gramas, após dois anos é aproximadamente igual a: