RADIOATIVIDADE.

Apresentação em tema: "RADIOATIVIDADE."— Transcrição da apresentação:

1 RADIOATIVIDADE

2 REAÇÃO NUCLEAR A radioatividade natural ocorre, geralmente,
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

3 tipos de emissões radioativas

4 Representação da partícula alfa
emissões alfa 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 a 4 Representação da partícula alfa 2

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

6 Representação da partícula beta
emissões beta 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

7 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

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

9 Têm mesmo número atômico e diferentes números de massa,
01) 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’

10 b a 02) 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 x (– 1) + Z 222 = 3 x x 0 + A 222 = 12 + A 86 = 6 – 4 + Z 222 – 12 = A Z = 86 – 2 A = 210 Z = 84

11 PERÍODO DE SEMIDESINTEGRAÇÃO OU MEIA-VIDA (P)
É o tempo necessário para que a quantidade de uma amostra radioativa seja reduzida à metade ... P P P P mo mo mo mo mo mo m = 2 4 8 16 x 2 t = x . P

12 01) Uma substância radiativa tem meia-vida de 8 h
01) Uma substância radiativa tem meia-vida de 8 h. Partindo de 100 g do material radiativo, que massa da substância radiativa restará após 32 h? a) 32 g. b) 6,25 g. c) 12,5 g. d) 25 g. e) 50 g. P = 8 h t = x . P m0 = 100g x = t : P m = ? x = 32 : 8 t = 32 h m0 m = 2x x = 4 100 m = 24 100 m = 16 = 6,25g outro modo de fazer 8 h 50g 8 h 25g 8 h 12,5g 8 h 6,25g 100g

13 02) Em um material radioativo emissor de α, foi observado
que, após 36 horas, a intensidade da emissão α estava reduzida a 50% do valor inicial, e a temperatura do material havia passado de 20 para 35 graus centígrados. Sabendo-se que o elemento emissor possui número de massa par, podemos afirmar que: o tempo de meia-vida do elemento radioativo é de 36/2, ou seja, 18 h. o tempo de meia-vida é indeterminado, uma vez que a temperatura variou durante a medição. o elemento emissor deve possuir número atômico par, uma vez que tanto o número de massa quanto o número atômico das partículas α são pares. o elemento emissor deve possuir número atômico elevado; esta é uma característica dos elementos emissores de radiação α A emissão de partícula α , muito provavelmente, deve estar junta de emissão β, uma vez que o tempo de meia-vida é de somente algumas horas.

14 03) A meia – vida do isótopo 11Na24 é de 15 horas. Se a quantidade
inicial for 4 g, depois de 60 horas sua massa será: 0,8 g . 0,25 g. 0,5 g. 1,0 g. 0,125 g. P = 15 h m0 = 4 g T = 75 h m = ? g 4 g 15 h 2 g 15 h 1 g 15 h 0,5 g 15 h 0,25 g

15 04) Um elemento radiativo tem um isótopo cuja meia-vida é 250 anos.
Que percentagem da amostra inicial, deste isótopo, existirá depois de 1000 anos? P = 250 anos a) 25%. b) 12,5%. c) 1,25%. d) 6,25%. e) 4%. m = ? t = 1000 anos m0 = 100% 250 anos 50% 250 anos 12,5% 100% 250 anos 25% 250 anos 6,25%

16 05) O isótopo 19K42 tem uma meia-vida de 12 horas.
A fração da concentração inicial de 19K42, após 48 horas, que permanece é: 1/8. 1/16. 1/2. 1/4. 2. P = 12 h mo = X g m = ? t = 48 h 12 h 12 h 12 h 12 h X X/2 X/4 X/8 X/16 t = 2 x 12 = 24 h t = 3 x 12 = 36 h t = 4 x 12 = 48 h

17 FISSÃO NUCLEAR U Kr n Ba + 3 É a divisão de um núcleo
em dois núcleos menores, com a liberação de uma quantidade de energia muito grande Uma fissão nuclear importante é reação que explica o princípio de funcionamento da bomba atômica U Kr n Ba + 92 235 56 140 36 93 1 3

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19 01) Uma das mais famosas reações nucleares é a
fissão do urânio usada na bomba atômica: U X n Ba + 92 235 56 139 Z A 1 3 Qual o valor do número atômico do elemento X, nesta reação? 92 = Z  Z = 92 – 56 Z = 36

20 FUSÃO NUCLEAR b He H energia + 4
É a junção de núcleos atômicos produzindo um núcleo maior, com liberação de uma grande quantidade de energia Este processo ocorre no sol, onde núcleos de hidrogênio leve se fundem, formando núcleos de hélio, com liberação de grande quantidade de energia 1 He H energia + 4 2 b +1

21 EXERCÍCIOS EXTRAS

22 01) O iodo 125, variedade radioativa do iodo com aplicações
medicinais, tem meia-vida de 60 dias. Quantos gramas do iodo 125 irão restar, após 6 meses, a partir de uma amostra contendo 2,0g do radioisótopo? a) 1,50g. b) 0,75g. c) 0,66g. d) 0,25g. e) 0,10g. P = 60 dias = 2 meses m = ? t = 6 meses m0 = 2,0g t 6 x = = 3 meias-vidas P 2 mo 2 = 8 2 m = 2 = 0,25g 3 x

23 P = 250 anos m = ? t = 1000 anos a) 25%. b) 12,5%. c) 1,25%. d) 6,25%.
02) Um elemento radiativo tem um isótopo cuja meia – vida é 250 anos. Que percentagem da amostra inicial, deste isótopo, existirá depois de anos? P = 250 anos m = ? t = 1000 anos a) 25%. b) 12,5%. c) 1,25%. d) 6,25%. e) 4%. m = 100% 1000 t x = = 4 meias-vidas 250 P 100 mo 100 m = = = 6,25% x 4 16 2

24 t = 4 x 5700 P a) 5700 anos. b) 11400 anos. c) 17100 anos.
03) Na determinação da idade de objetos que fizeram parte de organismos vivos, utiliza-se o radioisótopo C, cuja meia - vida é em torno de anos. Alguns fragmentos de ossos encontrados em uma escavação possuíam C radioativo em quantidade de 6,25% daquela dos animais vivos. Esses fragmentos devem ter idade aproximada de: 14 14 100% t = 4 x 5700 P a) 5700 anos. b) anos. c) anos. d) anos. e) anos. x t 5700 a = 22800 anos 50% 5700 a 25% 12,5% 6,25% 5700 a 5700 a

25 t = x 4 28 P t = 112 anos Será habitado em: 1986 + 112 = 2098
04) O acidente do reator nuclear de Chernobyl, em 1986, lançou para a atmosfera grande quantidade de Sr radioativo, cuja meia-vida é de 28 anos. Supondo ser este isótopo a única contaminação radioativa e que o local poderá ser considerado seguro quando a quantidade 38Sr se reduzir, por desintegração a 1/16 da quantidade inicialmente presente, o local poderá ser habitado novamente a partir do ano de: a) b) c) d) e) mo t = x 4 28 P x 28 anos t = 112 anos mo Será habitado em: 2 1986 + 112 = 2098 28 anos mo mo mo 4 28 anos 8 28 anos 16

26 O produto que está faltando é o:
05) Na reação de fissão: 235 90 A U + n 1 Rb + X + 2 n 1 92 37 Z O produto que está faltando é o: 144 a) 235 + 1 = 90 + A + 2 Ce 58 236 – = A A = 144 146 92 b) La 57 92 = 37 + Z 160 c) Sm 92 – 37 = Z Z = 55 62 157 d) Eu 63 144 e) Cs 55

27 06) Na reação de fusão nuclear representada por:
2 3 1 H + H E + n 1 1 Ocorre liberação de um nêutron (n). A espécie E deve ser: a) 2 prótons e 2 nêutrons. b) 2 prótons e 3 nêutrons. c) 2 prótons e 5 nêutrons. d) 2 prótons e 3 elétrons. e) 4 prótons e 3 elétrons. 2 + 3 = A + 1 A = 5 – 1 A = 4 1 + 1 = Z Z = 2 4 E 2 2 prótons N = 4 – 2 = 2 nêutrons