Quimica: Radioatividade

1. Emissões de radiações - núcleos instáveis tendem a emitir radiações.

  -São de 2 tipos:     a. corpusculares, nas quais são emitidas partículas do núcleo.
    b. ondulatórias, nas quais ocorre a emissão de raios de natureza eletromagnética.

2. Tipos de radiações - as emissões radioativas seguem a tabela abaixo:

Obs.: notar que as partículas alfa são um núcleo do gás Hélio (He).

3. Transmutações - com a perda de parte do núcleo o elemento químico transmuta, ou seja, transforma-se em outro elemento com um núcleo mais estável.

   - Emissão de partículas alfa - com a emissão de 2 prótons e 2 nêutrons, muda o número atômico, mudando também a substância.

Por exemplo:

O plutônio-239, com a emissão de partículas alfa se transmuta em urânio-235. A massa atômica 239 menos 2 prótons e 2 nêutrons (4u) vai para 235, enquanto o número atômico salta de 94 para 92.

   - Emissão de partículas beta - a emissão de um elétron se dá com a transformação de um nêutron em próton, que permanece no núcleo, e um elétron, além de um antineutrino. Essa emissão também transforma a substância.

Por exemplo: 

Uma partícula de carbono-14 se transforma em nitrogênio-14.


Obs.: como as radiações gama (γ) são ondas eletromagnéticas, suas emissões não transmutam o elemento.

4. Meia-vida ou semidesintegração - como as transmutações ocorrem segundo uma equação exponencial, define-se como meia-vida o tempo necessário para se transmutar metade da massa inicial de um elemento.
Observe que, ao se passar uma meia-vida a massa de núcleos radioativos cai pela metade; ao se passarem duas meia-vidas a massa cai para ¼; e assim sucessivamente.

Por exemplo, a meia-vida de decaimento do césio-137 é de 30 anos, do iodo-131 é de 8 dias e do carbono-14 é de 5730 anos.

Obs.: a datação de fósseis por intermédio do carbono 14 se consegue pela sua meia-vida. Analisando-se a porcentagem de núcleos desse isótopo radioativo verifica-se quantos anos se passaram desde a morte do fóssil até hoje.

Exercícios:

1.

2. (FGV-SP - 2010) O iodo-131 é um radioisótopo do iodo que emite partículas beta e radiação gama. É utilizado para o diagnóstico de problemas na glândula tireóide. No exame, o paciente ingere uma solução contendo I-131 e por meio de um detector verifica-se a quantidade de iodo absorvido e sua distribuição na glândula. Se a atividade de certa amostra de iodo diminuiu de 160 mCi no instante inicial para 10 mCi após 32 dias, a atividade dessa amostra 16 dias depois do instante inicial era, em mCi, igual a:

a. 20.
b. 30.
c. 40.
d. 80.
e. 85. 

3. (Ufal - 2010) O decaimento radioativo do carbono-14 é de primeira ordem, e sua meia-vida é de 5.800 anos. Enquanto uma planta ou um animal estão vivos, eles apresentam uma proporção constante de carbono-14 (em relação ao carbono-12) em sua composição. Quando o organismo morre, a proporção de carbono-14 decresce como resultado do decaimento radioativo, e a idade do organismo pode ser determinada se a proporção de carbono-14 remanescente for medida. Considere que a proporção de carbono-14 em um pedaço de madeira antiga foi determinada como sendo um quarto daquela em árvores vivas. Qual a idade da madeira?

a. 7.300 anos.
b. 8.500 anos.
c. 9.700 anos.
d. 10.200 anos.
e. 11.600 anos


4. (FEI) Um dos materiais irradiados durante a operação de um reator nuclear é o fósforo-32. O procedimento para evitar a contaminação radioativa por esse material é estocá-lo, para decaimento a níveis de segurança. Sabe-se que a meia-vida do fósforo-32 é de 14 dias. Considerando 7,8 mg como nível de segurança, assinale o tempo, em dias, necessário para este valor ser atingido a partir de 1 grama de fósforo 32:

a. 42
b. 98
c. 118
d. 256
e. 512

Respostas: 

1. 0,010 mols.
2. c.
3. e.
4. b.