demonstrar os principais tipos de reações que envolvem...2ª lei da radioatividade “quando um...
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• Demonstrar os principais tipos de Reações que envolvem radioatividade;
• Explicar os principais tipos de radiação.
É a desintegração espontânea ou provocada da matériacom emissões de radiações como consequência de umaestabilidade nuclear
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PRINCIPAIS PARTÍCULAS RADIOATIVAS
PARTÍCULA CARACTERÍSTICAS
ALFA ALTO PODER IONIZANTEBAIXO PODER DE PENETRAÇÃO
BETA MÉDIO PODER IONIZANTEMÉDIO PODER DE PENETRAÇÃO
GAMA BAIXO PODER IONIZANTEALTO PODER DE PENETRAÇÃO
4
g
b
a
FOLHA DE
PAPEL
2 mm de
CHUMBO
6 cm de
CHUMBO
gba <<
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PRINCIPAIS PARTÍCULAS RADIOATIVAS
PARTÍCULA SÍMBOLO
PRÓTON 1P1
NÊUTRON 0n1
PRÓTIO 1P1
DEUTÉRIO 1H2
TRÍTIO
PÓSITRON
1H3
+10b
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É a propriedade que os núcleos instáveis possuem de emitir
partículas e radiações eletromagnéticas, para se tornarem
estáveis
A radioatividade natural ocorre, geralmente,
com os átomos de números atômicos
maiores que 82
A reação que ocorre nestas condições, isto é,
alterando o núcleo do átomo chama-se
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(a )
São partículas constituídas por
2 PRÓTONS e 2 NÊUTRONS (núcleos de hélio),
que são jogados, em alta velocidade,
para fora de um núcleo instável
As partículas alfa possuem
carga elétrica + 2, devido aos prótons,
e massa igual a 4
a2
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tipos de emissões radioativas
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Em 1911, Frederick Soddy enunciou a
1ª LEI DA RADIOATIVIDADE
“Quando um núcleo emite uma partícula alfa,
seu número atômico DIMINUI DE DUAS UNIDADES
e seu número de massa DIMINUI DE QUATRO UNIDADES”
U Th+2
4
90
235
92a
231
Observe que a equação nuclear mantém um balanço
de massas e de cargas elétricas nucleares
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( b )
São constituídas por ELÉTRONS atirados,
em altíssima velocidade, para fora de um núcleo instável
– 1
0b
Como não existe elétron no núcleo, ele é formado a
partir de um nêutron de acordo com o esquema:
n1
e+p0
1
+1
0
– 1+ h 0
0
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Soddy, Fajans, Russell enunciaram a
2ª LEI DA RADIOATIVIDADE
“Quando um núcleo emite uma partícula beta, seu número
atômico aumenta de uma unidade e seu número de massa
permanece inalterado”
Bi Po+– 1
0
84
210
83
210
b
Observe que a equação nuclear mantém um balanço de
massas e de cargas elétricas nucleares
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As emissões gama são ondas
eletromagnéticas semelhantes à luz
( g )
0
0g
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01) O núcleo atômico de alguns elementos é bastante instável e sofre processosradioativos para remover sua instabilidade. Sobre os três tipos de radiação , e, podemosdizer que:
Ao emitir radiação , um núcleo tem seu número de massa
aumentado.
0 0 a
1 1 Ao emitir radiação , um núcleo tem seu número de massa
inalterado.
b
2 2 A radiação é constituída por núcleos de átomos de hélioa
3Ao emitir radiação , um núcleo não sofre alteração em sua massa.
3 g
Ao emitir radiação , um núcleo tem seu número atômico aumentado
em uma unidade.
b4 4
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02) Quando um átomo emite uma partícula “alfa” e, em seguida, duas
partículas beta, os átomos inicial e final:
a) Têm o mesmo número de massa.
b) São isótopos radioativos.
c) Não ocupam o mesmo lugar na tabela periódica.
d) Possuem números atômicos diferentes.
e) São isóbaros radioativos.
A = 4 + A’
Z = 2 – 2 + Z’
Z = Z’
Têm mesmo número atômico e diferentes
números de massa,
então, são ISÓTOPOS
AY X
Z2+ +
– 1
0ba
2
4
Z’
A’
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03) Ao se desintegrar, o átomo Rn emite 3 partículas alfa e 4
partículas beta. O nº atômico e o nº de massa do átomo final
são, respectivamente:
86
222
a) 84 e 210.
b) 210 e 84.
c) 82 e 210.
d) 210 e 82.
e) 86 e 208.86 = 3 x 2 + 4 x (– 1) + Z
Z = 86 – 2
Z = 84
86 = 6 – 4 + Z
222 = 3 x 4 + 4 x 0 + A
222 = 12 + A
222 – 12 = A
A = 210
3222
Rn X86
4+ +– 1
0ba
2
4
Z
A
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04) Na transformação 92U238 em 82Pb206, quantas partículas alfa e
quantas partículas beta foram emitidas por átomo de urânio
inicial?
a) 8 e 6.
b) 6 e 8.
c) 4 e 0.
d) 0 e 4.
e) 8 e 8.
238 = 4 x x + 206
4 x x = 238 – 206
4 x x = 32
x = 32 : 4
x = 8 partículas alfa
92 = 2 x 8 – y + 82
92 = 16 – y + 82
y = 98 – 92
y = 6 partículas beta
82
206x
238U Pb
92y+ +
– 1
0ba
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05) Na família radioativa natural do tório, parte-se do tório, 90Th232,
e chega-se no 82Pb208. Os números de partículas alfa e beta
emitidas no processo são, respectivamente:
a) 1 e 1.
b) 4 e 6.
c) 6 e 4.
d) 12 e 16.
e) 16 e 12.
232 = 4 x x + 208
4 x x = 232 – 208
4 x x = 24
x = 24 : 4
x = 6 partículas alfa
90 = 2 x 6 – y + 82
90 = 12 – y + 82
y = 94 – 90
y = 4 partículas beta
82
208x
232Th Pb
90y+ +
– 1
0ba
24
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g
b
a
FOLHA DE
PAPEL
2 mm de
CHUMBO
6 cm de
CHUMBO
gba <<
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01) Relacione as radiações naturais alfa, beta e gama com suas
respectivas características:
1. alfa. 2. beta. 3. gama.
Possui alto poder de penetração, podendo causar danos irreparáveis ao ser humano.
3
2
3
1
São partículas leves, com carga elétrica negativa e massa desprezível
São ondas eletromagnéticas semelhantes aos raios X, não possuem carga elétrica nem massa.
São partículas pesadas de carga elétrica positiva que, ao incidirem sobre o corpo humano, causam apenas l eves queimaduras.
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A sequência correta, de cima para baixo, é:
a) 1, 2, 3, 2.b) 2, 1, 2, 3.c) 1, 3, 1, 2.d) 3, 2, 3, 1.e) 3, 1, 2, 1.
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ATIVIDADE COMPLEMENTAR
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1. O radioisótopo 27Co60, usado na terapia de câncer, desintegra-se com o
tempo de meia vida t= 2,7x106 minutos, para produzir 28Ni60. A velocidade de
desintegração de uma amostra contendo 27Co60 como único isótopo
radioativo é de 240 átomos.minuto-1.
a) Escrever a equação do processo nuclear que ocorre.
b) Sabendo-se que a constante de velocidade desintegração, ë, relaciona-se
com t através da equação t = 0,693/ë, calcular o número de átomos de 27Co60
presentes nessa amostra.
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2. Escrever as equações das reações nucleares:
a) rádio (Ra, Z=88, A=223) transmutando-se em radônio (Rn), pela emissão de uma
partícula alfa.
b) chumbo (Pb, Z=82, A=212) transmutando-se em bismuto (Bi) pela emissão de uma
partícula alfa.
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3. Uma das etapas do decaimento natural do plutônio envolve a passagem de rádio(Ra:Z=88, A=225) para actínio (Ac:Z=89, A=225). Este processo ocorre com tempo demeia-vida de 15 dias. Pede-se:
a) Escrever a reação nuclear balanceada para o processo de desintegração, fornecendo onome da partícula emitida. Os núcleos de rádio e actínio que participaram desta reaçãosão isótopos, isóbaros ou isótonos? Justificar.
b) Calcular tempo necessário para que uma massa inicial de 1 miligrama do núcleo derádio se reduza a 0,125 miligramas, por meio do processo de desintegração indicado.