Questão FC287115
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, especial
Química
IDECAN · 2017
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. \(3,47 \cdot 10^{18}\) íons \(^{40}K\) 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
- F, F, V, V.
- V, F, F, V.
- V, V, F, F.
- F, V, F, V.
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Gabarito
B
Comentário do professor
Meia-vida do cobalto-60 é 5,3 anos; 15,9 anos correspondem a 3 meias-vidas, logo a fração restante é \( (1/2)^3=1/8\). Assim \(1\text{ mg}\times1/8=0{,}125\text{ mg}\), confirmando a veracidade da primeira afirmação.
Potássio-40: em 1 g de KCl, \(n_{KCl}=1/74{,}5\approx0{,}0134\) mol → mesma quantidade de K. Com abundância \(0{,}000117\) mól de \(^{40}K\) por mol de K, obtemos \(\approx1{,}57\times10^{-6}\) mol de \(^{40}K\), ou \(\approx9{,}45\times10^{17}\) átomos, não \(3{,}47\times10^{18}\); portanto a segunda é falsa.
Núcleos muito pesados (Z≥84) preferem decaimento alfa para reduzir massa e alcançar maior estabilidade, então a terceira afirmação é falsa.
Massa crítica: é a quantidade mínima de material para que, em média, cada fissão libere neutros suficientes para provocar outra fissão, permitindo reação em cadeia sustentada (fissão autossuficiente); por isso a quarta é verdadeira.
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