Quando um átomo emite uma partícula alfa e em seguida duas partículas beta os átomos inicial e final

Quando o átomo do elemento Urânio (92U239) é transformado no átomo do elemento Plutônio (94Pu239), pode-se afirmar que foram emitidas:

a) duas partículas pósitron.

b) duas partículas dêuteron.

c) duas partículas gama.

d) duas partículas alfa.

e) duas partículas beta.

Analise a sequência de desintegração radioativa envolvendo quatro elementos proposta abaixo:

D → E → G → L

Se nessa desintegração forem emitidas, respectivamente, radiações beta, beta e alfa, qual par desses quatro elementos é de isótopos?

a) D e E

b) E e L

c) E e G

d) D e L

e) D e G

(UEL) Marie Sklodowka Curie, por seus trabalhos com a radioatividade e pelas descobertas de novos elementos químicos como o polônio e o rádio, foi a primeira mulher a ganhar dois prêmios Nobel: um de física, em 1903, e um de química, em 1911. Suas descobertas possibilitaram a utilização de radioisótopos na medicina nuclear. O elemento sódio não possui um isótopo radioativo na natureza, porém o sódio-24 pode ser produzido por bombardeamento em um reator nuclear. As equações nucleares são as seguintes:

12Mg24 + X → 11Na24 + 1H1

11Na24 → 12Mg24 + a

O sódio-24 é utilizado para monitorar a circulação sanguínea, com o objetivo de detectar obstruções no sistema circulatório. “X” e “a” são, respectivamente:

a) Raios X e partícula beta.

b) Raios X e partícula alfa.

c) Partícula alfa e raios gama.

d) Nêutron e raios gama.

e) Nêutron e partícula beta.

(FGV-SP) O uso do radioisótopo rutênio-106 (106Ru) vem sendo estudado por médicos da Universidade Federal de São Paulo no tratamento de câncer oftalmológico. Esse radioisótopo emite radiação que inibe o crescimento das células tumorais. O produto de decaimento radiativo do rutênio-106 é o ródio-106 (106Rh). (http://www.scielo.br/pdf/rb/v40n2/08.pdf. Adaptado)

A partícula emitida no decaimento do rutênio-106 é

a) Beta menos, β-.

b) Beta mais, β+.

c) Alfa, α.

d) Gama, γ.

e) Próton, p.

Letra e). Como podemos observar, tanto o Urânio quanto o Plutônio apresentam a mesma massa (239). A diferença entre eles é de duas unidades no número atômico (92 e 94).

Como a única modificação está no número atômico, podemos afirmar que a radiação emitida foi beta, porque ela é a única capaz de mudar (aumentando) o número atômico e manter o número de massa.

Letra d). Vamos considerar o número atômico de D igual a x. Ao emitir beta, ele se transforma em E, cujo número atômico é x+1 (a emissão de beta eleva em uma unidade o número atômico que havia em D). Quando E emite uma nova radiação beta, transforma-se no elemento G, cujo número atômico é x+2 (a emissão de beta eleva em uma unidade o número atômico que havia em E). Por fim, quando G emite uma radiação alfa, forma o elemento L, cujo número atômico é x (emissão de alfa diminui em duas unidades o número atômico que havia em G). Logo, D e L são isótopos.

Letra e). O a é uma radiação beta porque, ao analisar a equação nuclear fornecida, percebemos que o número de massa permaneceu inalterado, mas o número atômico subiu uma unidade (características de uma emissão beta).

O X é o nêutron porque a soma dos números atômicos, do lado direito da seta, é doze, valor já existente do lado esquerdo. Assim, a partícula X não poderia ter número atômico. Já a soma do número de massa do lado esquerdo da seta é 25, mas, no lado direito, há 24 de massa. Por isso, a partícula X deve ter número de massa 1. Todas essas características de numero atômico e de massa são do nêutron.

Letra a). Analisando a Tabela Periódica, vemos que o número atômico do Rutênio é 44, e o número atômico do Ródio é 45. Como o exercício informa que o Rutênio transformou-se em Ródio, mantendo a massa atômica, mas elevando o número atômico em uma unidade, a partícula emitida só pode ser a beta, haja vista que, quando ela é emitida, forma um novo elemento com uma unidade maior de número atômico e a mesma massa.

O cálculo de partículas alfa e beta envolve o conhecimento das leis da radioatividade de Soddy, bem como das composições dessas partículas radioativas.

Quando um determinado material é radioativo, a tendência é a de que ele elimine as radiações alfa, beta e gama. Essas radiações são eliminadas a partir do núcleo do átomo em decorrência da instabilidade nuclear dos átomos do material.

Conhecendo um pouco os materiais radioativos, podemos calcular, por exemplo, o número de partículas alfa e beta que serão eliminadas a partir do núcleo de um átomo. Para isso, é importante saber as composições de cada tipo de radiação:

• Radiação alfa: composta por dois prótons (número atômico 2) e dois nêutrons, resultando em número de massa 4, assim: 2α4

• Radiação beta: composta por um elétron, resultando em número atômico -1 e número de massa 0, assim: -1β0

Conhecendo as partículas, percebemos que: quando um átomo elimina radiação alfa (primeira lei de Soddy), forma um novo elemento cujo número atômico será duas unidades menor e o número de massa será quatro unidades menor. Ao eliminar uma radiação beta (segunda lei de Soddy), o átomo formará um novo elemento cujo número atômico terá uma unidade a mais e sua massa permanecerá a mesma.

♦ Primeira lei: ZXA → 2α4 + Z-2YA-4

♦ Segunda lei: ZXA → -1β0 + Z+1YA

Vale lembrar que a eliminação de partículas alfa e beta é simultânea e sempre um novo elemento será originado. Se esse elemento originado for radioativo, a eliminação de radiação continuará até que se forme um átomo estável.

Com todas essas informações dadas, podemos agora calcular o número de partículas alfa e beta que foram eliminadas por um material radioativo até que um átomo estável tenha sido formado.

Para isso, utilizamos a seguinte equação:

ZXA → c2α4 + d-1β0 + bYa

Z = Número atômico do material radioativo inicial;

A = Número de massa inicial do material radioativo inicial;

c = Número de partículas alfa eliminadas;

d = Número de partículas beta eliminadas;

a = Número de massa do elemento estável formado;

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b = Número atômico do elemento estável formado.

Como a soma dos números de massa antes e depois da seta são iguais, temos que:

A = c.4 + d.0 + a

A = 4c + a

(conhecendo A e a, podemos determinar o número de partículas alfa eliminadas)

Como a soma dos números atômicos antes e depois da seta são iguais, temos que:

Z = c.2 + d.(-1) + b

Z = 2c – d + b

(conhecendo Z, c e b, podemos determinar o número de partículas beta eliminadas)

Veja um exemplo:

Determine o número de partículas alfa e beta que foram eliminadas por um átomo de rádio (86Rn226) para que ele fosse transformado em um átomo 84X210.

Dados do exercício: o átomo radioativo inicial é o Rn e o formado é o X, assim:

Z = 86

A = 226

c = ?

d = ?

a = 210

b = 84

Inicialmente determinamos o número de partículas alfa:

A = 4c + a

226 = 4c + 210

4c = 226 -210

4c = 16

c = 16
      4

c = 4 (partículas alfa)

Em seguida, calculamos o número de partículas beta:

Z = 2c – d + b

86 = 2.4 – d + 84

86 – 84 – 8 = - d .(-1 para eliminar o negativo do d)

d = 6 (partículas beta)

Quando um átomo emite uma partícula α e em seguida duas partículas β os átomos inicial e final?

Quando um átomo emite uma partícula alfa Transformando

Quando um átomo emite uma partícula α seu Z aumenta 2 unidades e seu A aumenta 4 unidades?

Quantas partículas alfa e quantas partículas beta precisam ser emitidas para transformar?