FC ConcursosFC Concursos

Questão FC784373

Sob a hipótese de que a massa do núcleo é apenas a massa do átomo e desprezando a massa de seus elétrons e suas energias de ligação, qual é a energia de desintegração Q da reação n

Física Moderna

Instituto AOCP · 2021

Um núcleo pode se tornar instável quando o número de prótons e de nêutrons está elevado. Para alcançar a estabilidade, um núcleo instável pode emitir, espontaneamente, uma partícula alfa. Um exemplo é o decaimento alfa do 226Ra, representado pela reação nuclear:

 

\(^{226}_{88}R \alpha \rightarrow ^{222}_{86}Rn + ^4_2He\)

 

Sob a hipótese de que a massa do núcleo é apenas a massa do átomo e desprezando a massa de seus elétrons e suas energias de ligação, qual é a energia de desintegração Q da reação nuclear apresentada?

 

(Considere que as massas atômicas do 226Ra, 222Rn e 4He são, respectivamente, 226,025u, 222,017u e 4,003u).

  1. 4,657 MeV.
  2. 0,005 MeV.
  3. 452 MeV.
  4. 4,520 MeV.
  5. 500 eV.
Mostrar resposta e comentário

Gabarito

A

Comentário do professor

Para calcular a energia de desintegração usamos a relação de conservação de massa-energia: Q = (massa inicial − massa final)\(c^2\). Aqui adotamos as massas atômicas fornecidas e desprezamos elétrons e energias de ligação conforme enunciado.

A massa inicial do rádio é 226,025 u e a massa dos produtos é a soma de rênio e hélio: 222,017 u + 4,003 u = 226,020 u. Assim, a variação de massa é \(\Delta m = 226{,}025 - 226{,}020 = 0{,}005\ \text{u}.\)

Convertendo para energia usamos \(1\ \text{u} = 931{,}494\ \text{MeV}/c^2\). Portanto \(Q = \Delta m\,c^2 = 0{,}005 \times 931{,}494 \approx 4{,}657\ \text{MeV}.\)

Logo, a energia de desintegração da reação é aproximadamente 4,657 MeV, conforme a alternativa correta.

Conteúdo do catálogo FC Concursos · Atualizado em

Continue aprendendo