Suponha 20 g do isótopo radioativo do elemento tório, representado por 228Th, o qual apresenta tempo de…
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
Suponha 20 g do isótopo radioativo do elemento tório, representado por 228Th, o qual apresenta tempo de meia-vida igual a 1,9 anos, após decorrido 7,6 anos desde a medida da massa inicial. Considere também o fato de que esse radionuclídeo emite partículas do tipo alfa em uma série de decaimentos até formar o isótopo 212 do elemento chumbo, representado por 212Pb. Dessa forma, são realizadas algumas ponderações: I. A partir do 228Th até a formação do 212Pb são emitidas 4 partículas do tipo alfa. II. A massa residual do 228Th, após 7,6 anos é de 1,25 g. III. Um dos radionuclídeos presentes nessa série de decaimentos é o 220Po. Dados: números atômicos Pb = 82, Po = 84, Th = 90. A respeito dessas ponderações, podemos afirmar que (Mackenzie 2019)
- A) todas estão corretas.
- B) são corretas apenas I e II.
- C) são corretas apenas I e III.
- D) são corretas apenas II e III.
- E) nenhuma é correta.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Analise a afirmação I. Cada emissão alfa reduz o número de massa em 4 e o número atômico em 2. Do 228Th ao 212Pb, a massa cai de 228 para 212, diferença de 16, o que dá 16/4 = 4 emissões alfa. Conferindo o número atômico: 90 - 2 x 4 = 82, que é o Z do chumbo. Logo, I está correta.
- Analise a afirmação II. O tempo de meia-vida é 1,9 anos e o intervalo é 7,6 anos. Então 7,6 / 1,9 = 4 meias-vidas. A massa após cada meia-vida é dividida por 2: 20 g -> 10 g -> 5 g -> 2,5 g -> 1,25 g. Como 20 / 2^4 = 1,25 g, II está correta.
- Analise a afirmação III. Na série de decaimentos do 228Th, a sequência de emissões alfa é 228Th -> 224Ra -> 220Rn -> 216Po -> 212Pb. O radionuclídeo que aparece nessa cadeia com número atômico 84 e massa 216 é o 216Po, e o 220 aparece associado ao radônio (Rn, Z = 86), não ao polônio. Assim, o 220Po não pertence à série, e III está errada.
- Conclusão. Somente I e II são corretas, o que corresponde à alternativa B.
- Por que as outras alternativas estão erradas. A afirma que III está correta, o que não ocorre, pois o 220Po não faz parte da série. C aceita III e rejeita II, mas II foi verificada como correta. D aceita II e III, mas III é falsa. E rejeita I e II, mas ambas são corretas.
💡 Dica: Calcule a massa residual usando a fórmula da meia-vida e analise a emissão de partículas alfa na série de decaimentos.
Alternativa por alternativa
Aceita que o 220Po faz parte da série, provavelmente confundindo o polônio com o radônio ou supondo que todo elemento intermediário com massa próxima pertence à cadeia.
CORRETA. As afirmações I e II estão corretas: são emitidas 4 partículas alfa e a massa residual após 7,6 anos é de 1,25 g.
Aceita a afirmação III e rejeita a II, possivelmente por erro no número de meias-vidas (por exemplo, tomando apenas 3 meias-vidas) ou na sequência de divisões por 2 ao calcular a massa residual.
Rejeita a afirmação I porque acredita que cada emissão alfa reduz o número atômico em 1, ou que há emissões beta misturadas, levando a uma contagem errada das partículas alfa.
Rejeita I e II ao mesmo tempo, supondo que a série envolve emissões beta além das alfas e que a massa residual após 7,6 anos não é 1,25 g, por não identificar corretamente o número de meias-vidas.
Raio-X da questão
meia-vida e decaimento alfa
diagnostico
radioatividade e decaimento alfa · meia-vida radioativa
estude o conceito de meia-vida e decaimento radioativo alfa
Confundir o número de partículas alfa emitidas ou calcular incorretamente a massa residual após múltiplas meias-vidas.
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