Questões Militares de Química - Radioatividade: Reações de Fissão e Fusão Nuclear, Desintegração Radioativa e Radioisótopos.

2 Fe³⁺ (aq) + 2 I⁻ (aq) → 2 Fe²⁺ (aq) + I₂ (aq)
A respeito da reação de oxirredução balanceada apresentada anteriormente, é correto afirmar que 

O  radioativo foi empregado pela primeira vez em 1941 no Massachusetts General Hospital, quando Hertz e Roberts trataram pacientes com hipertireoidismo. Dependendo da dose de iodo radioativo administrada, pode ser necessária a internação do paciente, geralmente em um quarto especial para impedir que outras pessoas sejam expostas à radiação. O isótopo  possui

Em relação à química nuclear, assinale a opção correta. 

Em relação à química nuclear, assinale a opção correta.

O isótopo ítrio-90, de número atômico Z = 39 e número de massa A = 90, é produzido a partir do isótopo A, que é um subproduto de reatores nucleares. O núcleo de A decai radioativamente por emissão de partícula beta e transforma-se no ítrio-90 que, por sua vez, emite uma radiação beta adequada para tratar certos tipos de câncer. Após o decaimento beta, o ítrio-90 transforma-se no isótopo B, que não é radioativo. Considerando as informações apresentadas, os valores corretos de número atômico (Z) e número de massa (A) dos isótopos A e B são, respectivamente: 

O tempo de meia vida do ²³¹Pa é 3,25 x 10⁴ anos. Assinale a alternativa que apresenta a massa restante (em dg) de uma amostra inicial de 376,15 dg, após 3,25 x 10⁵ anos.

Segundo as leis da radioatividade, um átomo de um elemento químico radioativo pode emitir várias partículas, como a alfa (α) e a beta (β), além de radiações de ondas eletromagnéticas, como a gama (ɣ). Considere as seguintes afirmativas acerca dessas emissões radioativas e de suas implicações:

I – A perda de uma partícula beta (β) por um átomo de um elemento radioativo ocasiona a formação de um átomo de número atômico maior.

II – A emissão de radiação gama (ɣ), a partir do núcleo de um átomo radioativo, não altera o número atômico e o número de massa deste átomo.

III – A emissão consecutiva de três partículas alfa (α) e duas beta (β), na desintegração do isótopo radioativo  , gera o átomo do elemento químico  .

IV – O decaimento radioativo do átomo do elemento Roentgênio-272 ( ), representado pelo esquem  , denota a emissão exclusiva de radiação gama (ɣ).

Das afirmativas feitas, estão corretas apenas

Recentemente, foi divulgada a descoberta de um fóssil de um lobo gigante, pertencente ao período Pleistoceno. A idade do fóssil foi determinada por meio de datação por carbono-14. A quantidade desse isótopo presente no animal vivo corresponde à sua abundância natural. Após a morte, a quantidade desse isótopo decresce em função da sua taxa de decaimento, cujo tempo de meia-vida é de 5.730 anos. A idade do fóssil foi determinada em 32.000 anos. A fração da quantidade de matéria de carbono-14 presente nesse fóssil em relação à sua abundância natural está entre:

Ao emitir uma partícula Alfa (α), o isótopo radioativo de um elemento transforma-se em outro elemento químico com número atômico e número de massa menores. A emissão de uma partícula beta (β) por um isótopo radioativo de um elemento transforma-o em outro elemento de mesmo número de massa e número atômico uma unidade maior.

Baseado nessas informações são feitas as seguintes afirmativas:

I – Na desintegração  ocorre com a emissão de uma partícula β.

II – Na desintegração  ocorre com a emissão de uma partícula β. 

III – A partícula alfa (α) é composta por 2 prótons e 4 nêutrons.

IV – Uma partícula beta (β) tem carga negativa e massa comparável a do próton.

V – O urânio-238 , pode naturalmente sofrer um decaimento radioativo emitindo sequencialmente 3 partículas alfa e 2 beta, convertendo-se em rádio .

Das afirmativas feitas, estão corretas apenas

Recentemente, foi divulgada a descoberta de um fóssil de um lobo gigante, pertencente ao período Pleistoceno. A idade do fóssil foi determinada por meio de datação por carbono-14. A quantidade desse isótopo presente no animal vivo corresponde à sua abundância natural. Após a morte, a quantidade desse isótopo decresce em função da sua taxa de decaimento, cujo tempo de meia-vida é de 5.730 anos. A idade do fóssil foi determinada em 32.000 anos. A fração da quantidade de matéria de carbono-14 presente nesse fóssil em relação à sua abundância natural está entre: 

O decaimento do trício, um isótopo radioativo do hidrogênio empregado em pesquisas com reatores nucleares de fusão e em armas termonucleares, está representado no gráfico a seguir.

Uma amostra de trício apresenta uma atividade radioativa inicial de 3,0x10⁹ desintegrações por segundo. Com base nos dados e no gráfico acima, pode-se prever que essa amostra apresentará uma atividade de 7,5x10⁸ desintegrações por segundo após, aproximadamente:

Dados:

In(2) = 0,69 ln(3) = 1,1 ln(4) = 1,4

In (6) = 1,8 ln(7,5) = 2,0

O urânio-235 (²³⁵U) é utilizado como combustível em diversos tipos de reatores nucleares de fissão para a produção de energia elétrica, sendo esses reatores projetados para induzir e sustentar uma reação nuclear em cadeia lenta e controlada. A equação 1 ilustra uma das possíveis reações nucleares de fissão induzida que ocorrem com o ²³⁵U, enquanto que a equação 2 ilustra a reação de decaimento nuclear do antimônio-131 (¹³¹Sb), um dos diversos produtos gerados pela fissão do ²³⁵U, até a formação de um núcleo estável de xenônio-131 (¹³¹Xe). 

Nas equações acima, X, Y, W e o tipo de decaimento nuclear ilustrado na equação 2 são, respectivamente: 

Considere as seguintes proposições:

I. Massa crítica representa a massa mínima de um nuclídeo físsil em um determinado volume necessária para manter uma reação em cadeia.

II. Reações nucleares em cadeia referem-se a processos nos quais elétrons liberados na fissão produzem nova fissão em, no mínimo, um outro núcleo.

III. Os núcleos de ²²⁶Ra podem sofrer decaimentos radioativos consecutivos até atingirem a massa de 206 (chumbo), adquirindo estabilidade.

Das proposições acima, está(ão) CORRETA(S)

"À medida que ocorre a emissão de partículas do núcleo de um elemento radioativo, ele está se desintegrando. A velocidade de desintegrações por unidade de tempo é denominada velocidade de desintegração radioativa, que é proporcional ao número de núcleos radioativos. O tempo decorrido para que o número de núcleos radioativos se reduza à metade é denominado meia-vida."

USBERCO, João e SALVADOR, Edgard. Química. 12ª ed. Reform - São Paulo: Editora Saraiva, 2009. (Volume 2: Físico-Química).

Utilizado em exames de tomografia, o radioisótopo flúor-18 (¹⁸F) possui meia-vida de uma hora e trinta minutos (1 h 30 min). Considerando-se uma massa inicial de 20 g desse radioisótopo, o tempo decorrido para que essa massa de radioisótopo flúor-18 fique reduzida a 1,25 g é de

Dados: log 16 = 1,20; log 2 = 0,30

Considere que um elemento “X”, que possui número atômico 83 e número de massa 210, emitiu 2 partículas alfa e 1 partícula beta. Assinale, a seguir, o número atômico e o número de massa, respectivamente, ao final da emissão destas partículas.

Acerca da radioatividade, analise as afirmativas a seguir:

I. Possui o dobro da carga de um próton, ou seja, +2.

II. São elétrons emitidos dos núcleos dos átomos.

III. Tem grade poder de penetração, superior até 15 cm no aço.

IV. Tem velocidade igual à da luz.

Corresponde apenas às partículas betas a afirmativa

“A meia-vida de um elemento radioativo é o intervalo de tempo em que uma amostra deste elemento se reduz à metade. Este intervalo de tempo também é chamado de período de semidesintegração. À medida que os elementos radioativos vão se desintegrando, no decorrer do tempo, a sua quantidade e atividade vão reduzindo e, por consequência, a quantidade de energia emitida por ele, em razão da radioatividade, também é reduzida.”

(ALMEIDA, Frederico Borges de. “Meia-Vida”; Brasil Escola. Disponível em http://brasilescola.uol.com.br/fisica/meiavida.htm. Acesso em: 24 de fevereiro de 2017.)

Assinale a alternativa que corresponde à massa residual de um material radioativo, que continha 10 g iniciais, após ter sua terceira meia-vida.

De acordo a primeira Lei da Radioatividade (Lei de Soddy), assinale a alternativa que completa corretamente a equação nuclear a seguir.

Em relação à radioatividade sobre o decaimento radioativo, é INCORRETO afirmar que

A química nuclear afeta nossa vida de várias maneiras. Os elementos radioativos são muito utilizados na medicina como ferramentas de diagnóstico e como meio de tratamento, especialmente para o câncer. Eles são usados também para ajudar a determinar os mecanismos de reações químicas, investigar o movimento de átomos em sistemas biológicos e, ainda, achar a idade de importantes artefatos históricos. Sobre a radioatividade, marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas. ( ) A meia vida do cobalto-60 é 5,3 anos. Restará de uma amostra de 1 mg de cobalto-60 depois de um período de 15,9 anos 0,125 mg. ( ) O potássio-40 tem abundância natural de 0,0117%. Ele sofre decaimento radioativo de três maneiras: 98,2 % por captura de elétron, 1,35% por emissão beta e 0,49% por emissão de pósitron. 3,47 x 10¹⁸ íons ⁴⁰K ⁺ estão presentes em 1 g de KCl. ( ) Os núcleos com números atômicos ≥ 84 tendem a sofrer emissão beta. ( ) Quando uma massa crítica de material estiver presente, em média, um nêutron de cada fissão é subsequentemente eficaz na produção de outra fissão. A sequência está correta em