Questão FC287178
A quanodade de urânio-235 na natureza é muito pequena: para cada 1.000 átomos de urânio, 7 são de urânio-235 e 993 são de urânio-238 (a quanodade dos demais isótopos é desprezível)
Química
IDECAN · 2014
A quanodade de urânio-235 na natureza é muito pequena: para cada 1.000 átomos de urânio, 7 são de urânio-235 e 993 são de urânio-238 (a quanodade dos demais isótopos é desprezível). Para ser possível a ocorrência de uma reação de fissão nuclear em cadeia, é necessário haver quanodade suficiente de urânio-235, que é fissionado por nêutrons de qualquer energia, preferencialmente os de baixa energia, denominados nêutrons térmicos (“lentos”). Marque a alternativa que expõe corretamente a quantidade necessária de átomos de urânio, nos reatores nucleares do tipo PWR, para ocorrer a fissão.
- 32 átomos de urânio-235 para 968 átomos de urânio-238, em cada grupo de 1.000 átomos de urânio, ou seja, quase 3,2% de urânio-235.
- 37 átomos de urânio-235 para 963 átomos de urânio-238, em cada grupo de 1.000 átomos de urânio, ou seja, quase 3,7% de urânio-235.
- 42 átomos de urânio-235 para 958 átomos de urânio-238, em cada grupo de 1.000 átomos de urânio, ou seja, quase 4,2% de urânio-235.
- 47 átomos de urânio-235 para 953 átomos de urânio-238, em cada grupo de 1.000 átomos de urânio, ou seja, quase 4,7% de urânio-235.
- 52 átomos de urânio-235 para 948 átomos de urânio-238, em cada grupo de 1.000 átomos de urânio, ou seja, quase 5,2% de urânio-235.
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Gabarito
A
Comentário do professor
Na alternativa correta afirma-se que, em reatores do tipo PWR, o combustível é enriquecido a cerca de 32 átomos de urânio‑235 por 1.000 átomos de urânio, mantendo 968 átomos de urânio‑238. Em porcentagem isso é \(32/1000 = 3{,}2\%\) de U‑235 (a abundância natural é \(7/1000 = 0{,}7\%\)).
Esse enriquecimento é necessário porque a fissão por nêutrons térmicos ocorre preferencialmente em U‑235; o U‑238 não é físsil com nêutrons lentos e tende a capturá‑los. Para que a reação em cadeia seja sustentada (fator de multiplicação próximo de 1) precisa‑se de uma fração suficiente de núcleos físseis. Assim, aumentar de 0,7% para ≈3,2% de U‑235 garante reatividade adequada nos PWR, usando moderador (água leve) para tornar os nêutrons térmicos e permitir fissão contínua.
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