Em 1934, surgiu o primeiro isótopo artificial radioativo. O alumínio foi bombardeado com partículas a (alfa)…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em 1934, surgiu o primeiro isótopo artificial radioativo. O alumínio foi bombardeado com partículas a (alfa), chegando-se a um isótopo radioativo de fósforo, de acordo com a equação abaixo. 13Al27 + a ? 15P30 + x O fósforo 15P30, por sua vez, emite uma partícula y e se transforma em 14Si30. As partículas x e y são, respectivamente, (Mackenzie 2009)
- A) nêutron e elétron.
- B) beta e próton.
- C) beta e pósitron.
- D) próton e nêutron.
- E) nêutron e pósitron.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique a partícula alfa como um núcleo de hélio, 2He4 (Z = 2, A = 4). Passo 2: Na primeira reação, some os números de massa e os números atômicos dos reagentes. Massa: 27 + 4 = 31. Número atômico: 13 + 2 = 15. Passo 3: Os produtos devem ter o mesmo total. O fósforo 15P30 tem massa 30 e número atômico 15, então x tem massa 31 - 30 = 1 e número atômico 15 - 15 = 0. Uma partícula com massa 1 e carga zero é o nêutron. Assim, x = nêutron. Passo 4: Na segunda reação, 15P30 se transforma em 14Si30. A massa permanece 30, mas o número atômico cai de 15 para 14. Passo 5: Para diminuir o número atômico sem alterar a massa, um próton deve se transformar em nêutron, emitindo um pósitron (carga +1) e um neutrino. Logo, y = pósitron. Passo 6: Conclusão: x é nêutron e y é pósitron, o que corresponde à alternativa E, igual ao gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: A) o elétron aumentaria o número atômico, e o silício tem número atômico menor que o fósforo. B) a partícula beta (elétron) não é o x, e o próton tem massa 1 mas carga +1, o que quebra o balanço de cargas. C) o x seria beta, que tem massa desprezível e carga negativa, incompatível com o balanço. D) o x não pode ser próton, pois a carga final ficaria 16 em vez de 15.
💡 Dica: Identifique as partículas emitidas nas reações nucleares e suas propriedades.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que a emissão de y é de elétron, o que aumentaria o número atômico, mas o número atômico do fósforo diminui para o silício. Ele não percebeu que a carga deve diminuir em uma unidade.
O aluno confunde a partícula x com a partícula beta e ignora o balanço de cargas, aceitando o próton com carga +1 como produto da primeira reação sem verificar o número atômico final.
O aluno identifica corretamente y como pósitron, mas atribui a x a partícula beta, talvez por associar o bombardeamento de alfa a emissões de elétrons. Não fez o balanço de massa e de carga da primeira equação.
O aluno acredita que x é um próton, provavelmente por não considerar corretamente a carga da partícula alfa ou por errar o cálculo do número atômico do produto, o que leva a uma carga final incorreta.
CORRETA. Na primeira reação, o alumínio bombardeado com partículas alfa gera um nêutron (x) e, no decaimento do fósforo-30, é emitido um pósitron (y), caracterizando um decaimento beta positivo.
Raio-X da questão
reações nucleares e partículas emitidas
avaliacao
estrutura do núcleo atômico · reações nucleares básicas
estude partículas alfa, beta e neutrões em reações nucleares
Confundir partículas alfa, beta e neutrões e suas cargas durante as reações nucleares.
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