Questões de Concurso sobre Radioatividade e química nuclear

Sobre o decaimento nuclear de átomos radioativos, é correto afirmar que:

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.

A radioatividade é a emissão espontânea de radiação por núcleos radioativos, ou seja, a desintegração ou a decomposição de núcleos atômicos. Assim, um núcleo é radioativo se ele pode mudar sua estrutura espontaneamente e emitir radiação.

Considere a representação simplificada dos seguintes decaimentos radioativos conhecidos:

${}_{92}^{238}U$ $\stackrel{x_1}{\to }$ ${}_{90}^{234}$ $Th$

${}_{90}^{234}Th$ $\stackrel{x_2}{\to }$ ${}_{91}^{234}$ $Pa$

${}_{86}^{222}Rn$ $\stackrel{x_3}{\to }$ ${}_{84}^{218}$ $Po$

${}_{84}^{218}Po$ $\stackrel{x_4}{\to }$ ${}_{82}^{214}$ $Pb$

${}_{82}^{214}Pb$ $\stackrel{x_5}{\to }$ ${}_{83}^{214}$ $Bi$

Com relação aos decaimentos acima, é possível afirmar que:

Na unidade de concentrado de urânio (URA), situada no município de Caetité - Bahia, está implantada a única mineração de urânio em atividade no país. Nela são realizadas as duas primeiras etapas do ciclo do combustível nuclear: a mineração e o beneficiamento do minério, que resulta no produto chamado concentrado de urânio ou yellowcake. Determinado minério de 87kg com 28% de Urânio 238 e o restante de Chumbo 206 foi encontrado em Caetité. Considerando a meia-vida do Urânio 238 de 4,5 x 10⁹ anos, a idade do minério, em anos, é:

(Considerar ln 0,25 = -1,38 e ln 2 = 0,69)

A curva abaixo ilustra o decaimento radioativo de uma amostra hipotética.

Após cinco meias-vidas, a massa dessa amostra, em gramas, dado que a massa inicial era de 400 g, é igual a

Os números quânticos relacionam a natureza do elétron como partícula, sua energia, carga e massa. Acerca desse tema, é correto afirmar que:

Em 1913, Niels Bohr, um físico dinamarquês, propôs um modelo atômico para o átomo de hidrogênio, baseado em postulados, procurando explicar a instabilidade do modelo de Rutherford. O modelo de Bohr foi baseado no estudo do espectro atômico do átomo de hidrogênio e foi o primeiro a considerar conceitos da física quântica para explicar a estrutura do átomo. De acordo com Bohr, o elétron gira ao redor do núcleo em órbitas (níveis de energia) circulares de raios definidos denominadas órbitas estacionárias. Cada órbita estacionária possui um valor determinado de energia. Nessas órbitas, o elétron pode se mover sem perder ou ganhar energia. Bohr demonstrou que a energia total do elétron em cada órbita era quantizada e determinada pela seguinte equação matemática:

$Energia\acute{o}rbita=A\frac{1}{n^2}$

Com base na equação de Bohr, podemos afirmar que a frequência mínima aproximada que uma radiação eletromagnética deve ter para ser capaz de ionizar um átomo de hidrogênio é de

Dados: A = 2,2 10^–18 J

n = nível de energia (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ... ∞)

h = 6,6 .10^-34 J/Hz

Texto 10A2-I

A exposição à radiação ultravioleta pode causar queimadura na pele, lesão em células epiteliais, alteração do DNA, inflamação, dilatação dos vasos sanguíneos, câncer, entre outros fatores adversos. O ozônio (O₃) existente na estratosfera atua como um filtro dos raios ultravioletas provenientes do Sol.

Antigamente, muitos sprays utilizavam clorofluorcarbonos (CFCs) em sua composição. Esses CFCs ficavam na atmosfera e reagiam com o ozônio, decompondo-o.

Em 1989, foi assinado um acordo internacional denominado Protocolo de Montreal, por meio do qual mais de 130 países, incluído o Brasil, comprometeram-se a eliminar progressivamente o uso dessas substâncias em sprays e outras aplicações.

Um dos CFCs mais comuns possui fórmula CF₂Cl₂. Na estratosfera, sob luz ultravioleta, ele sofre a seguinte reação.

CF₂Cl₂ → •CF₂Cl + Cl•

O átomo livre de cloro (Cl•), por sua vez, pode desencadear uma cascata de reações, como, por exemplo, as apresentadas a seguir.

O₃ (g) + Cl• (g) → O₂ (g) + ClO• (g)

O₃ (g) + ClO• (g) → 2 O₂ (g) + Cl• (g)

Com base nas informações do texto 10A2-I, é correto afirmar que a ação da radiação ultravioleta sobre o CF₂Cl₂ se deve

No estado fundamental, o elétron de maior energia do átomo ₁₁Na apresenta número quântico magnético igual a:

A atmosfera da Terra é constantemente bombardeada por raios cósmicos, núcleos atômicos de alta energia, constituídos principalmente por prótons e nêutrons, que consequentemente colidem com os átomos de nitrogênio 14 e dão origem ao isótopo radioativo Carbono 14, com tempo de meia-vida 5.730 anos. Tendo em vista que este isótopo acaba entrando no ciclo natural do carbono, sendo absorvido pelos seres animais e vegetais, é comum nos estudos arqueológicos o uso da técnica do Carbono 14 para a datação de objetos antigos e fósseis. Assim sendo, considerando um fóssil de massa 70 g com uma emissão de 12,5% do valor da emissão de um ser vivo, assinale a alternativa que melhor representa a idade desse fóssil e a medida de sua radiação β. (Dado: a emissão máxima de um ser vivo é 15 emissões beta/min.g).

Existe um fator crítico no balanço radioativo que determina diretamente a fração da radiação solar que é absorvida pelo sistema Terra-ar, sendo denominado:

O Carbono 14, C¹⁴, um isótopo radioativo do elemento Carbono, reage com o oxigênio do ar formando o C¹⁴O₂. Essa substância é absorvida pelos vegetais e esse carbono radioativo passa a fazer parte das moléculas orgânicas de animais e plantas. Enquanto os seres permanecem vivos, a relação entre os dois isótopos permanece constante, mas após a morte, a quantidade de C¹⁴ sofrerá um decaimento, de acordo com a meia vida desse elemento, que é de 5 730 anos. Considerando que em uma amostra fossilizada de crânio humano, a quantidade de C¹⁴ encontrada é 1/32 da quantidade inicial, a idade desse fóssil, em anos, é, aproximadamente, igual a

As reações nucleares diferem das reações químicas em algumas características peculiares, e isótopos diferentes de um mesmo elemento sofrem essencialmente as mesmas reações químicas, mas seus núcleos sofrem reações nucleares muito diferentes. Quando as partículas $\alpha$ e $\beta$ são emitidas pelo núcleo, forma-se um núcleo com número diferentes de prótons. Assim, é correto afirmar que:

Uma das evidências de que os átomos são formados por partículas menores se veio através de experimentação. Sabemos hoje, que o átomo é formado por elétrons, prótons, e outras partículas subatômicas. Sobre a descoberta do elétron, responda a alternativa correta.

Embora a energia nuclear possa ser utilizada para fins pacíficos, recentes conflitos geopolíticos têm trazido preocupações em várias partes do planeta e estimulado discussões visando o combate ao uso de armas de destruição em massa. Além do potencial destrutivo da bomba atômica, uma grande preocupação associada ao emprego desse artefato bélico é a poeira radioativa deixada após a bomba ser detonada.

Qual é o processo envolvido na detonação dessa bomba?

“É uma ciência voltada para análises das substâncias ou elementos químicos, visando identificá-los e/ou quantificá-los, através de instrumentos ou outros métodos.

Qual a ciência citada acima?

Após o incidente do rompimento da barragem da Mina do Córrego do Feijão, em Brumadinho/MG, ocorrido em janeiro de 2019 − que culminou com a morte de centenas de pessoas −, autoridades começaram a analisar outras barragens existentes no Brasil que podem oferecer riscos às comunidades próximas. Uma barragem contendo material radioativo, que operou entre 1982 e 1995, foi utilizada como parte do complexo da primeira mina de Urânio no Brasil. Mesmo com o fim da exploração, o lugar ainda contém lama com resíduos radioativos. Segundo o Ministério Público Federal, há milhares de toneladas de rejeitos contendo urânio, tório e rádio. (Barragem com material radioativo em Minas Gerais preocupa MPF, R7, 08/02/2019) Para que um átomo de tório com número de massa igual a 228 se desintegre espontaneamente para formar um átomo, do mesmo elemento químico com número de massa igual a 220, os números de partículas alfa e beta que deverão ser emitidas, respectivamente, são:

Assinale a alternativa com a afirmação correta.