AULA - 14 RADIOATIVIDADE

AS EMISSÕES RADIOATIVAS Um ano após as descobertas de Becquerel, o físico neozelandês Ernest Rutherford submeteu emissões radioativas a um campo elétrico e verificou a existência de radiações positivas e negativas, que ele denominou, respectivamente, de alfa () e beta (). Em 1900, o físico francês Paul Ulrich Villard constatou a existência de emissões que não eram afetadas por campos elétricos, as emissões gama ().

REAÇÃO NUCLEAR REAÇÃO NUCLEAR É a propriedade que os núcleos instáveis possuem de emitir partículas e radiações eletromagnéticas, para se tornarem estáveis A radioatividade natural ocorre, geralmente, com os átomos de números atômicos maiores que 82 A reação que ocorre nestas condições, isto é, alterando o núcleo do átomo chama-se REAÇÃO NUCLEAR

Poder de penetração das emissões radioativas g b a FOLHA DE PAPEL 2 mm de CHUMBO 6 cm de CHUMBO < g a b

a a EMISÕES ALFA Representação da partícula alfa 4 2 São partículas constituídas por 2 PRÓTONS e 2 NÊUTRONS (núcleos de hélio), que são jogados, em alta velocidade, para fora de um núcleo instável As partículas alfa possuem carga elétrica + 2, devido aos prótons, e massa igual a 4 2 4 a Representação da partícula alfa

1ª LEI DA RADIOATIVIDADE Em 1911, Frederick Soddy enunciou a 1ª LEI DA RADIOATIVIDADE “Quando um núcleo emite uma partícula alfa, seu número atômico DIMINUI DE DUAS UNIDADES e seu número de massa DIMINUI DE QUATRO UNIDADES” U Th + 2 4 90 235 92 231 a Observe que a equação nuclear mantém um balanço de massas e de cargas elétricas nucleares

Representação da partícula beta EMISÕES BETA( b ) São constituídas por ELÉTRONS atirados, em altíssima velocidade, para fora de um núcleo instável – 1 b Representação da partícula beta Como não existe elétron no núcleo, ele é formado a partir de um nêutron de acordo com o esquema: n 1 e + p +1 – 1 h

b Soddy, Fajans, Russell enunciaram a 2ª LEI DA RADIOATIVIDADE Bi Po + “Quando um núcleo emite uma partícula beta, seu número atômico aumenta de uma unidade e seu número de massa permanece inalterado” Bi Po + – 1 84 210 83 b Observe que a equação nuclear mantém um balanço de massas e de cargas elétricas nucleares

g Emissões Gama( g ) Representação da partícula gama As emissões gama ( g ) são ondas eletromagnéticas semelhantes à luz Representação da partícula gama g

01)( Covest – 2004 ) O núcleo atômico de alguns elementos é bastante instável e sofre processos radioativos para remover sua instabilidade. Sobre os três tipos de radiação , e , podemos dizer que: g a b Ao emitir radiação , um núcleo tem seu número de massa aumentado. a 1 Ao emitir radiação , um núcleo tem seu número de massa inalterado. b 1 a 2 2 A radiação é constituída por núcleos de átomos de hélio g 3 3 Ao emitir radiação , um núcleo não sofre alteração em sua massa. 4 4 Ao emitir radiação , um núcleo tem seu número atômico aumentado em uma unidade. b

Têm mesmo número atômico e diferentes números de massa, 02) Quando um átomo emite uma partícula “alfa” e, em seguida, duas partículas beta, os átomos inicial e final: a) Têm o mesmo número de massa. b) São isótopos radioativos. c) Não ocupam o mesmo lugar na tabela periódica. d) Possuem números atômicos diferentes. e) São isóbaros radioativos. A Y X Z 2 + – 1 b a 4 Z’ A’ A = 4 + A’ Têm mesmo número atômico e diferentes números de massa, então, são ISÓTOPOS Z = 2 – 2 + Z’ Z = Z’

b a 03) Ao se desintegrar, o átomo Rn emite 3 partículas alfa e 4 partículas beta. O nº atômico e o nº de massa do átomo final são, respectivamente: 86 222 a) 84 e 210. b) 210 e 84. c) 82 e 210. d) 210 e 82. e) 86 e 208. 3 222 Rn X 86 4 + – 1 b a 2 Z A 86 = 3 x 2 + 4 x (– 1) + Z 222 = 3 x 4 + 4 x 0 + A 222 = 12 + A 86 = 6 – 4 + Z 222 – 12 = A Z = 86 – 2 A = 210 Z = 84

04) Na transformação 92U238 em 82Pb206, quantas partículas alfa e quantas partículas beta foram emitidas por átomo de urânio inicial? a) 8 e 6. b) 6 e 8. c) 4 e 0. d) 0 e 4. e) 8 e 8. 82 206 x 238 U Pb 92 y + – 1 b a 2 4 238 = 4 x x + 206 92 = 2 x 8 – y + 82 4 x x = 238 – 206 92 = 16 – y + 82 4 x x = 32 y = 98 – 92 x = 32 : 4 y = 6 partículas beta x = 8 partículas alfa

05) Na família radioativa natural do tório, parte-se do tório, 90Th232, e chega-se no 82Pb208. Os números de partículas alfa e beta emitidas no processo são, respectivamente: a) 1 e 1. b) 4 e 6. c) 6 e 4. d) 12 e 16. e) 16 e 12. 82 208 x 232 Th Pb 90 y + – 1 b a 2 4 232 = 4 x x + 208 90 = 2 x 6 – y + 82 4 x x = 232 – 208 90 = 12 – y + 82 4 x x = 24 y = 94 – 90 x = 24 : 4 y = 4 partículas beta x = 6 partículas alfa

06) ( UFF – RJ ) Dada a série do urânio abaixo representada, assinale e a alternativa que apresenta, respectivamente, o número de nêutrons, prótons e elétrons emitidos na desintegração de um núcleo de 92U238 até 82Pb206. a) 32, 32 e 10. b) 16, 16 e 6. c) 10,10 e 5. d) 8, 8 e 6. e) 8, 8 e 5. 82 206 x 238 U Pb 92 y + – 1 b a 2 4 NÊUTRONS 8 x 2 = 16 238 = 4 x x + 206 92 = 2 x 8 – y + 82 4 x x = 238 – 206 92 = 16 – y + 82 PRÓTONS 8 x 2 = 16 4 x x = 32 y = 98 – 82 y = 6 partículas beta x = 32 : 4 ELÉTRONS 6 x 1 = 6 x = 8 partículas alfa

3 2 3 1 01) Relacione as radiações naturais alfa, beta e gama com suas respectivas características: 1. alfa a. 2. beta b. 3. gama g. Possui alto poder de penetração, podendo causar danos irreparáveis ao ser humano. 3 São partículas leves, com carga elétrica negativa e massa desprezível 2 São ondas eletromagnéticas semelhantes aos raios X, não possuem carga elétrica nem massa. 3 São partículas pesadas de carga elétrica positiva que, ao incidirem sobre o corpo humano, causam apenas l eves queimaduras. 1 A sequência correta, de cima para baixo, é: a) 1, 2, 3, 2. b) 2, 1, 2, 3. c) 1, 3, 1, 2. d) 3, 2, 3, 1. e) 3, 1, 2, 1.

02) Sobre emissões radiativas: Raios alfa são núcleos de átomos de hélio, formados por 4 prótons e 4 nêutrons. O poder de penetração dos raios alfa aumenta com a elevação da pressão. 1 1 Os raios beta são elétrons emitidos pelos núcleos dos átomos dos elementos radiativos. 2 2 Os raios gama são radiações da mesma natureza que os raios alfa e beta. 3 3 4 4 Os raios beta possuem massa desprezível.