Radioatividade. Q U Í M I C A Material nº 3

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1 Radioatividade 0) (FEPECS DF) O Cobalto-60 é um radioisótopo muito utilizado em tratamentos de alguns tipos de câncer. Sobre a velocidade da reação de decaimento do Cobalto-60 em uma fonte radioativa, é correto afirmar que: a) aumenta se a fonte for resfriada; b) diminui se a fonte for aquecida; c) permanece constante se a fonte for aquecida; d) chega a zero se a fonte for resfriada a uma temperatura muito baixa; e) aumenta se a fonte for aquecida. 02) (PUC PR) No decaimento radioativo do 234 Th 90, há emissão de 4 partículas alfa e 3 partículas ß até atingir o isótopo ZAt A onde Z e A são respectivamente: a) 82 ; 28 b) 85 ; 28 c) 85 ; 24 d) 82 ; 230 e) 80 ; ) (PUCCamp SP) Os radioisótopos, apesar de temidos pela população que os associa a acidentes nucleares e danos ambientais, exercem importante papel na sociedade atual. São hoje praticamente indispensáveis à medicina, engenharia, indústria, hidrologia, antropologia e à pesquisa acadêmica em diversas áreas do conhecimento, seja por atuarem como traçadores radioativos, ou como fontes de radiações. Carbono - é utilizado na medicina para diagnóstico por imagem. Amostras de compostos contendo carbono - são injetadas no paciente obtendo-se a imagem desejada após decorridos cinco "meias-vidas" do radiosótopo. Neste caso, a porcentagem da massa de carbono -, da amostra, que ainda não se desintegrou é a),% b) 3,% c) 2% d) 50% e) 75% 05) (UEL PR) A meia-vida do radioisótopo carbono-4 é de aproximadamente 5700 anos e sua abundância nos seres vivos é da ordem de 0 ppb (partes por bilhão). Sendo assim, se um pedaço de tecido produzido no ano do descobrimento do Brasil for realmente dessa época, deverá apresentar teor de carbono-4: a) maior do que 0 ppb b) igual a 0 ppb c) maior do que 5 ppb e menor do que 0 ppb d) igual a 5 ppb e) menor do que 5 ppb 06) (FATEC SP) Em uma caverna foram encontrados restos de um esqueleto humano, tendo-se determinado nos ossos uma taxa de C-4 igual a 6,25% da taxa existente nos organismos vivos e na atmosfera. Sabendo-se que a meia-vida do C-4 é de 5600 anos, pode-se afirmar que a morte do indivíduo ocorreu há: a) anos. b) 6800 anos. c) 200 anos. d) 5600 anos. e) 350 anos. 07) (UNESP SP) Radioisótopos podem ser utilizados em diversas pesquisas e na solução de diversos problemas, como na medicina, na realização de diagnósticos ou mesmo no combate a enfermidades. Na agricultura, podem ser utilizados na esterilização de agentes que atuam sobre os alimentos e, na indústria, para a aferição da qualidade de soldas, por exemplo. Suponha que em uma pesquisa agrícola se utilize um radioisótopo com meia vida de 0 dias no preparo de um fertilizante que deva ter em sua composição, no mínimo, 0,3 g do mesmo. O pesquisador adquire o radioisótopo em embalagens com 4,8 g e necessita saber o tempo máximo que tem para utilizar o produto. Com base nas informações fornecidas, calcule o tempo máximo de estoque antes que o produto não possa mais ser utilizado. 04) (PUCCamp SP) O iodo-25, variedade radioativa do iodo com aplicações mideicinais, tem meia-vida de 60m dias. Quantos gramas de iodo-25 irão restar, após 6 meses, a partir de uma amostra contendo 2,00g do radioisótopo? a),50 b) 0,75 c) 0,66 d) 0,25 e) 0,0

2 08) (UFG GO) As explosões das bombas atômicas, em agosto 945, sobre as cidades de Hiroshima e Nagasaki, completaram, em 995, cinqüenta anos. O fim da guerra e o início da era atômica se anunciavam e o clarão escurecia os olhares do mundo, que oscilava entre o pavor e o medo. O desconhecido explodia em solo japonês. A bomba detonava os horrores da guerra, levantava a poeira atômica das nações rivais e emitia sinais de que os tempos seriam outros para as nações. Por certo nunca seriam os mesmos para os filhos do clarão. Sobre a bomba atômica é correto afirmar: 0) a explosão atômica é um processo de fusão nuclear; 02) na emissão de uma partícula alfa, o urânio ( 235 U) decai para tório ( 23 Th); 04) na emissão de uma partícula beta, o césio 37 decai para bário 37; 08) radioatividade é a propriedade que certos átomos possuem de emitir radiação eletromagnética e/ou partículas a fim de adquirir estabilidade eletrônica; 6) as partículas alfa possuem maior poder de penetração em tecidos biológicos que as radiações gama. 09) (UEPG PR) Uma série radioativa consiste em um conjunto de radioisótopos que são formados a partir de um radioisótopo inicial, pela sucessiva emissão de partículas alfa e beta. Na série radioativa que se inicia com o 93 Np 237 e termina com o 83 Bi 209, o número de partículas alfa e beta emitidas é de, respectivamente: a) 3 e 5 d) 5 e 2 b) 7 e 4 e) 8 e 6 c) 6 e 3 0) (UEPB) A emissão de partículas e/ou radiações de núcleos instáveis de átomos, dando origem a outros núcleos, é denominada de radioatividade. Analise as proposições abaixo: I. As radiações emitidas pelos núcleos dos átomos radioativos são denominados raios gama (ondas eletromagnéticas, com altíssima energia, localizadas entre os raios cósmicos e os raios X no espectro eletromagnético). II. Quando um núcleo radioativo emite uma partícula β (elétron), um nêutron transforma-se em um próton e o novo núcleo terá número atômico uma unidade maior e mesma massa. III. A propriedade de ionizar os gases é utilizada para detectar substâncias radioativas, tanto que ela é usada como princípio de funcionamento do contador Geiger-Muller. Assinale a alternativa correta. a) Apenas a proposição I está correta. b) Apenas as proposições I e III estão corretas. c) Apenas as proposições I e II estão corretas. d) Todas as proposições estão corretas. e) Apenas a proposição II está correta. ) (UNIFESP SP) O isótopo 3 do iodo (número atômico 53) é usado no diagnóstico de disfunções da tireóide, assim como no tratamento de tumores dessa glândula. Por emissão de radiações e, esse isótopo se transforma em um outro elemento químico, E. Qual deve ser a notação desse elemento? a) E d) e b) 3 52 E e) 3 54 E c) E 2) (UFMT-Adaptado) Sobre radioatividade, assinale o que for correto. 0) O fenômeno da radioatividade foi descoberto pelo cientista francês Henri Becquerel e pesquisado, entre outros cientistas, pelo casal Marie e Pierre Curie. 02) A emissão de radiação gama a partir do núcleo de um átomo não altera o número atômico e o número de massa do átomo. 04) Quando um radionuclídeo emite uma partícula alfa, seu número de massa diminui 4 unidades e seu número atômico diminui 2 unidades. 0 08) A perda de uma partícula beta de um 75 átomo de 33 As forma um isótopo de arsênio. 6) O fenômeno da radioatividade está ligado diretamente ao núcleo do átomo, que ao final do processo de reação sofre alteração ao contrário da reação química em que o núcleo permanece inalterado, sofrendo mudanças apenas na eletrosfera do átomo. 3) (PUC RJ) Considere as seguintes afirmativas: I. O elemento químico que possui configuração eletrônica s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 faz parte do grupo dos elementos alcalinos, e seu número de oxidação mais comum é +. II. Um elemento da família dos alcalinos reage III. com água para formar o respectivo hidróxido. Um par de isótopos possui o mesmo número de massa, porém números atômicos diferentes. IV. O íon mais comum do elemento Br é formado pela perda de um elétron. V. Uma partícula é formada por dois prótons e dois nêutrons. Um nuclídeo que emite uma partícula resulta em um novo nuclídeo com duas unidades de número atômico e duas unidades de número de massa menores que o do nuclídeo original. Com base nas afirmativas acima, pode-se concluir que: a) apenas a afirmativa II é correta. b) as afirmativas I, II e V são corretas. c) apenas a afirmativa IV é correta. d) as afirmativas II e V são corretas. e) todas as afirmativas são falsas. 2

3 4) (UNICAP PE-Adaptado) Assinale o que for correto. 0) Os nuclídeos 2 H e 3 H são isótopos. 02) Um elemento químico cuja configuração eletrônica termina em ns 2 np 5, onde n é o número quântico principal, faz parte da família dos gases nobres. 04) Os componentes de uma solução não podem ser separados por processos físicos. 08) Na molécula do etino, temos um exemplo de orbital híbrido sp cuja geometria é linear ) O nuclídeo 90 Th pode ser obtido a partir do nuclídeo U que emitiu uma partícula alfa. 5) (UNESP SP) Detectores de incêndio são dispositivos que disparam um alarme no início de um incêndio. Um tipo de detector contém uma quantidade mínima do elemento radioativo amerício-24. A radiação emitida ioniza o ar dentro e ao redor do detector, tornando-o condutor de eletricidade. Quando a fumaça entra no detector, o fluxo de corrente elétrica é bloqueado, disparando o alarme. Este elemento se desintegra de acordo com a equação a seguir: Am Np Z Nessa equação, é correto afirmar que Z corresponde a: a) uma partícula alfa. b) uma partícula beta. c) radiação gama. d) raios X. e) dois prótons 6) (UFG GO) O sol fornece energia ao nosso planeta devido à fusão nuclear a união de átomos de hidrogênio para formar hélio. Um exemplo de reação de fusão é a união de dois núcleos de deutério para dar um núcleo de hélio, um nêutron e energia, que pode ser representada como: H 2He + 0n + energia Sobre esse processo, é correto afirmar: 0) é uma reação química onde os reagentes são átomos de hidrogênio e os produtos são nêutrons, átomos de hélio e energia. 02) o deutério é um dos isótopos conhecidos do hidrogênio; 04) o hélio produzido é isóbaro do trítio, outro isótopo conhecido do hidrogênio; 08) o hidrogênio, o deutério e o trítio apresentam cargas nucleares diferentes; 6) gases nobres podem ser produzidos por processos naturais; 32) os números superescritos e subescritos correspondem, respectivamente, ao número de massa e ao número atômico. 7) (FUVEST SP) Utilizando um pulso de laser*, dirigido contra um anteparo de ouro, cientistas britânicos conseguiram gerar radiação gama suficientemente energética para, atuando sobre um certo número de núcleos de iodo-29, transmutálos em iodo-28, por liberação de nêutrons. A partir de 38,7 g de iodo-29, cada pulso produziu cerca de 3 milhões de núcleos de iodo- 28. Para que todos os núcleos de iodo-29 dessa amostra pudessem ser transmutados, seriam necessários x pulsos, em que x é: Dado: constante de Avogadro = 6, mol * laser = fonte de luz intensa a) 0 3 b) c) d) e) ) (PUC RJ) A massa de um elemento radioativo decresce com o tempo de acordo com o gráfico abaixo: Massa -6 M= massa em 0 g T = tempo em anos Tempo O valor aproximado da sua meia-vida, em anos, é de: a),5 b) 2,0 c) 2,5 d) 3,0 e) 3,5 3

4 9) (UFTM MG) A desintegração do iodo-3, utilizado no tratamento de tumores da tireóide, pode ser representada pela equação 53 I Xe. Para a desintegração considerada são apresentados dois gráficos. O Gráfico apresenta as quantidades de átomos de Xe e de I em função dos números de meia-vida do I-3. O Gráfico 2 apresenta a quantidade de iodo em função do tempo decorrido. 3 3 Z 2) (UFRJ) A tabela a seguir apresenta os tempos de meia-vida de diversos radioisótopos: radioisótopo Tempo 206 Tl 4min 207 Tl 5min 209 Pb 3horas 2 Bi 2min 23 Bi 47min 223 Ra dias 225 Ac 0dias a) O metal alcalino-terroso relacionado na tabela emite uma partícula alfa. Determine o número de nêutrons do produto dessa desintegração. b) Por decaimentos sucessivos, a partir do 86 Rn 29, ocorrem as imissões de duas partículas alfa e uma partícula beta, originando um novo radioisótopo X: 29 Rn X + emissões consultando a tabela apresentada, determine o tempo necessário para que uma massa inicial de 400g de X seja reduzida a 00g. Após a análise dos gráficos, pode-se afirmar que a) a meia-vida do iodo-3 é igual a 32 dias. b) com o tempo, não restarão átomos de xenônio- 3 na amostra. c) no 8.º dia, o número de átomos de iodo-3 é igual ao número de átomos de xenônio-3. d) o número atômico do xenônio-3 é 52. e) o xenônio-3 é isótopo do iodo-3. 20) (UFPR) O elemento radioativo 55 Cs 37, responsável pelo acidente que ocorreu em Goiânia, é um emissor de partículas beta negativo e sua meiavida é de aproximadamente 30 anos. Assinale as alternativs corretas: 0) as partículas beta negativos são mais pesados que as partículas alfa. 02) o 55Cs 37 é radioativo porque term 37 nêutrons. 04) o 55 Cs 37 se transforma em átomo de bário após emitir uma partícula beta negativo. 08) após 30 anos, todos os átomos de 55 Cs 37 terão se desintegrado. 6) a emissào de uma partícula beta negativo transforma o 55 Cs 37 em um de seus isótopos. 32) dada uma amostra de 55 Cs 37, após 30 anos, a metade dos átomos dessa amostra terá se desintegrado. 22) (UNESP SP) Medidas de radioatividade de uma amostra de tecido vegetal encontrado nas proximidades do Vale dos Reis, no Egito, revelaram que o teor em carbono 4 (a relação 4 C/ 2 C) era correspondente a 25% do valor encontrado para um vegetal vivo. Sabendo que a meia-vida do carbono 4 é 5730 anos, conclui-se que o tecido fossilizado encontrado não pode ter pertencido a uma planta que viveu durante o antigo império egípcio há cerca de 6000 anos, pois: a) a meia-vida do carbono 4 é cerca de 000 anos menor do que os 6000 anos do império egípcio. b) para que fosse alcançada esta relação 4 C/ 2 C no tecido vegetal, seriam necessários, apenas, cerca de 3000 anos. c) a relação 4 C/ 2 C de 25%, em comparação com a de um tecido vegetal vivo, corresponde à passagem de, aproximadamente, 500 anos. d) ele pertenceu a um vegetal que morreu há cerca de 500 anos. e) ele é relativamente recente, tendo pertencido a uma planta que viveu há apenas 240 anos, aproximadamente. 4

5 23) (FUVEST SP) Um centro de pesquisa nuclear possui um cíclotron que produz radioisótopos para exames de tomografia. Um deles, o Flúor-8 ( 8 F), com meia-vida de aproximadamente h30min, é separado em doses, de acordo com o intervalo de tempo entre sua preparação e o início previsto para o exame. Se o frasco com a dose adequada para o exame de um paciente A, a ser realizado 2 horas depois da preparação, contém N A átomos de 8 F, o frasco destinado ao exame de um paciente B, a ser realizado 5 horas depois da preparação, deve conter N B átomos de 8 F, com 25) (UFFRJ) Um átomo 84 M 26 emite uma partícula alfa, transformando-se num elemento R, que, por sua vez, emite duas partículas beta, transformado-se num elemento T, que emite uma partícula alfa, transformando-se no elemento D. Sendo assim, podemos afirmar que a) M e R são isóbaros. b) M e T são isótonos. c) R e D são isótopos. d) M e D são isótopos. e) R e T são isótonos. a) N B = 2 N A b) N B = 3 N A c) N B = 4 N A d) N B = 6 N A e) N B = 8 N A 24) (UNIFESP SP) Quando se fala em isótopos radioativos, geralmente a opinião pública os associa a elementos perigosos, liberados por reatores nucleares. No entanto, existem isótopos de elementos naturais que estão presentes no nosso dia-a-dia. O gráfico mostra a cinética de desintegração do rádio-226, que pode estar presente em materiais de construção, em geral em concentrações muito baixas para que se possa comprovar qualquer relação com danos à saúde. As coordenadas de um ponto do gráfico são indicadas na figura. Dados: m m o 2 c, onde m: massa no tempo t; m o : massa no tempo 0; c: tempo de meia-vida. A meia-vida desse isótopo, em anos, é igual a a) 400. b) 500. c) 600. d) 700. e) 800. Gabarito: 0) C 06) A ) E 6) 54 2) * 02) B 07) * 2) 23 7) D 22) D 03) B 08) 06 3) A 8) C 23) C 04) D 09) B 4) 25 9) C 24) C 05) C 0) D 5) A 20) 36 25) C *) 40 dias após a data de fabricação 5 *2) a) 33 nêutrons b) 4 minutos