A química nuclear afeta nossa vida de várias maneiras. Os el...

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Q781753 Química
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
Alternativas

Gabarito comentado

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Alternativa Correta: B - V, F, F, V

Tema Central: A questão aborda conceitos fundamentais de química nuclear e radioatividade, explorando a meia-vida de isótopos radioativos, modos de decaimento e processos de fissão nuclear. Esses tópicos são cruciais para entender aplicações práticas da radioatividade, especialmente em áreas como medicina, arqueologia e física nuclear.

Resumo Teórico:

1. Meia-Vida: A meia-vida é o tempo necessário para que a metade de uma amostra de material radioativo se desintegre. No caso do cobalto-60, por exemplo, a meia-vida é de 5,3 anos.

2. Modos de Decaimento: Diferentes isótopos podem decair de várias maneiras, como emissão beta, captura de elétrons ou emissão de pósitrons, dependendo de suas propriedades nucleares.

3. Fissão Nuclear: Refere-se ao processo pelo qual um núcleo pesado se divide, normalmente após a captura de um nêutron, liberando grandes quantidades de energia. A massa crítica é a quantidade mínima de material necessária para manter uma reação em cadeia auto-sustentada.

Justificativa da Alternativa Correta:

1ª Afirmativa (V): A meia-vida do cobalto-60 é de fato 5,3 anos. Após 15,9 anos (equivalente a 3 meias-vidas), a quantidade remanescente seria 1/8 da original (0,125 mg de 1 mg). Portanto, a afirmativa é verdadeira.

2ª Afirmativa (F): A quantidade de íons ⁴⁰K⁺ em 1g de KCl é calculada considerando a abundância natural e a massa molar, e os valores fornecidos não coincidem com cálculos convencionais. A afirmativa é falsa.

3ª Afirmativa (F): Núcleos com números atômicos ≥ 84 tendem a sofrer emissão alfa, e não beta. Portanto, a afirmativa é falsa.

4ª Afirmativa (V): Em condições de massa crítica, um nêutron de cada fissão efetivamente causa outra fissão, sustentando a reação em cadeia. A afirmativa é verdadeira.

Análise das Alternativas Incorretas:

Alternativa A - F, F, V, V: A primeira afirmativa é verdadeira, portanto, esta sequência está incorreta.

Alternativa C - V, V, F, F: A terceira afirmativa está incorreta, pois núcleos com atômicos ≥ 84 sofrem emissão alfa com mais frequência.

Alternativa D - F, V, F, V: A primeira afirmativa é verdadeira; portanto, esta sequência não é válida.

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