Em um laboratório de análise de rochas, uma equipe posicionou uma amostra radioativa diante de um detector e…

Questão

Em um laboratório de análise de rochas, uma equipe posicionou uma amostra radioativa diante de um detector e registrou a contagem de radiação. Ao interpor uma folha de papel e, depois, uma placa de chumbo entre a amostra e o detector, observou contagens menores. Uma estudante concluiu que as blindagens fizeram os núcleos radioativos da amostra decaírem mais lentamente. Com base nas observações, a conclusão da estudante está correta? Explique o que a redução das contagens indica e se a blindagem altera o decaimento dos núcleos radioativos.

1. A) A conclusão está correta: a blindagem protege os núcleos radioativos, reduzindo a probabilidade de decaimento enquanto permanece entre a amostra e o detector.
2. B) A conclusão está incorreta: a blindagem altera a energia da radiação, que fica abaixo do limite de detecção do aparelho, reduzindo as contagens sem mudar o decaimento.
3. C) A conclusão está incorreta: a redução das contagens ocorre porque parte dos núcleos já decaiu durante a medição, restando menos núcleos emissores, embora a blindagem não mude o decaimento.
4. D) A conclusão está incorreta: a blindagem atenua parte da radiação que chega ao detector, reduzindo as contagens registradas, mas não altera a taxa de decaimento dos núcleos radioativos da amostra.
5. E) A conclusão está incorreta: a blindagem transforma a radiação em calor, diminuindo as contagens, sem alterar a taxa de decaimento dos núcleos da amostra.

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

1. Lembre que o decaimento radioativo é um fenômeno nuclear: cada núcleo instável tem uma probabilidade fixa, por unidade de tempo, de se transformar. Essa taxa depende do tipo de núcleo e não do ambiente físico ao redor, como papel, chumbo, temperatura ou pressão.
2. O que o experimento mede é a contagem de radiação que chega ao detector, e não a quantidade de decaimentos ocorrendo dentro da amostra. Ao interpor papel e depois chumbo, parte da radiação emitida (por exemplo, partículas alfa e beta, e parte da radiação gama) é absorvida pelo material antes de atingir o detector. Assim, menos partículas são registradas.
3. Portanto, a redução das contagens indica atenuação da radiação no caminho até o detector, e não mudança na taxa de decaimento. Se a blindagem alterasse o decaimento, a emissão dentro da amostra mudaria, o que não é o que a física nuclear descreve.
4. Conclusão: a alternativa D está correta, pois descreve exatamente isso: a blindagem atenua a radiação que chega ao detector e não altera a taxa de decaimento.
5. Por que as outras estão erradas: A afirma que a blindagem protege os núcleos e reduz a probabilidade de decaimento, o que contraria a natureza fixa do decaimento. B afirma que a blindagem muda a energia da radiação para abaixo do limite do aparelho, o que não é o mecanismo descrito pela física básica da atenuação. C atribui a queda a núcleos já decaídos, mas em uma medição curta a perda de núcleos seria desprezível e não explicaria a redução causada pela interposição de materiais. E diz que a blindagem transforma radiação em calor, o que não corresponde ao processo de absorção pelo qual a radiação perde intensidade ao atravessar a matéria.
6. Observação: o gabarito oficial (D) está correto e coincide com a resolução obtida.

💡 Dica: Separe o que acontece com a radiação entre amostra e detector do que acontece no núcleo emissor.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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