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Q2399838 Química

As recentes tensões militares no leste europeu reacenderam preocupações mundiais sobre um local sensível: a Usina Nuclear de Chernobyl. Na madrugada do dia 26 de abril de 1986, em decorrência de falhas estruturais e humanas, um dos reatores da Usina explodiu, expondo parte do seu material radioativo. Um dos isótopos radioativos presentes na Usina no momento do acidente era o Césio-137, cuja meia-vida é de aproximadamente 30 anos.


Dado: 52=1,15


Baseado nestas informações, são feitas as seguintes afirmativas:


I – O porcentual de Césio-137 que permanecia na Usina no dia 26 de abril de 2022, em relação à quantidade presente no momento da explosão, desconsiderando quaisquer perdas de material não relacionadas ao decaimento radioativo, era de aproximadamente 43%.

II – O decaimento de um átomo de 55137Cs formando um átomo de 56137Ba evidencia a emissão de uma partícula alfa ( α ).

III – Quando uma partícula beta ( β ) é emitida, o número atômico (Z) aumenta em uma unidade, pois surge um novo próton da decomposição de um nêutron presente no núcleo, porém o número de massa (A) não se altera.

IV – a radiação gama emitida por um átomo de 57137Cs permanece no organismo humano por um período de meia-vida semelhante ao do radioisótopo.


Das afirmativas feitas, estão corretas apenas

Alternativas

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Alternativa correta: B - I e III.

Vamos analisar a questão e explicá-la em detalhes:

Tema central: A questão envolve o decaimento radioativo do Césio-137 e os tipos de emissões radioativas, como partículas alfa, beta e radiação gama. Esse tema é crucial em radioquímica e segurança nuclear, áreas importantes para quem trabalha ou pesquisa com materiais radioativos.

Resumo teórico:

  • Decaimento radioativo: É o processo pelo qual um núcleo instável perde energia emitindo radiação. A meia-vida é o tempo que leva para metade da quantidade de um isótopo radioativo decair.
  • Meia-vida do Césio-137: Aproximadamente 30 anos. Isso significa que a cada 30 anos, a quantidade de Césio-137 reduz à metade.
  • Emissão de partículas:
    • Partícula alfa (α): Consiste em 2 prótons e 2 nêutrons. Reduz o número de massa em 4 e o número atômico em 2.
    • Partícula beta (β): Um nêutron do núcleo se transforma em um próton com a emissão de um elétron (partícula beta). O número atômico sobe uma unidade, mas o número de massa permanece o mesmo.
    • Radiação gama (γ): Radiação de alta energia sem carga ou massa. Não altera o número atômico nem o número de massa.

Justificativa para a alternativa correta:

  • Afirmativa I: Em 2022, passaram-se 36 anos desde 1986, o que equivale a um pouco mais de uma meia-vida do Césio-137 (30 anos). Aplicando a fórmula de decaimento, aproximadamente 43% do Césio-137 original permaneceria. Portanto, a afirmativa está correta.
  • Afirmativa III: Quando uma partícula beta é emitida, um nêutron se transforma em próton, elevando o número atômico em 1, mas a massa permanece inalterada. Assim, esta afirmativa está correta.

Análise das alternativas incorretas:

  • Afirmativa II: O decaimento do Césio-137 para o Bário-137m não envolve a emissão de partículas alfa. Na verdade, envolve a emissão de uma partícula beta. Portanto, está incorreta.
  • Afirmativa IV: A radiação gama, por não ter massa ou carga, não permanece no organismo; é apenas um tipo de energia emitida. A afirmativa está incorreta ao afirmar que a radiação gama permanece no organismo por um período semelhante ao Césio-137.

Com esta análise, fica claro que apenas as afirmativas I e III estão corretas, justificando a escolha da alternativa B.

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