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3ª SÉRIE DO ENSINO MÉDIO
QUÍMICA
RADIOATIVIDADE
Identificar as emissões radioativas alfa, beta e gama, bem como suas
características e aplicações.
HABILIDADE
Lista de atividades referente ao dia 20 de outubro de 2021.
SEMANA 32
#Foco na pesquisa
Radioatividade
Disponível
em:
http://gg.gg/wmekm
.
Acesso
em:
05
nov.
2021.
Radioatividade: emissão espontânea de
partícula ou radiação de um núcleo
instável.
Elementos que tem o núcleo instável é
radioativo.
A estabilidade do núcleo atômico é
determinada pelo número de massa (A),
ou seja, quantidade de prótons mais
nêutrons. Essa estabilidade só é perdida
nos átomos com número de massa muito
grande. Todos os elementos têm
instabilidade a partir do polônio (Po84).
Núcleos instáveis
Disponível
em
:
http://gg.gg/wmemo.
Acesso
em:
05
nov.
2021.
(Adaptado)
Disponível
em
:
http://gg.gg/wmetm.
Acesso
em:
05
nov.
2021.
Acidentes radioatividade
O acidente nuclear de Chernobyl aconteceu em
Pripyat, cidade soviética localizada na atual
Ucrânia, no dia 26 de abril de 1986. O acidente
ocorreu quando o reator quatro da usina
nuclear dessa cidade explodiu, deixando o
reator aberto e lançando grande quantidade de
material radioativo na atmosfera.
Disponível
em:
http://gg.gg/wmexy.
Acesso
em:
05
nov.
2021.
Disponível em : http://gg.gg/wmewc. Acesso em: 05 nov. 2021.
Acidentes radioatividade
Disponível em : http://gg.gg/wmewc. Acesso em: 05 nov. 2021.
O vento levou o material radioativo lançado na atmosfera, principalmente para o oeste e
norte de Pripyat, e a radiação espalhou-se pelo mundo. Rapidamente, foram identificados
altos níveis de radiação em locais como Polônia, Áustria, Suécia, Bielorrússia e até locais
muito distantes, como Reino Unido, Estados Unidos e Canadá.
Césio-137
Em setembro de 1987 aconteceu o acidente com o Césio-137 (137Cs) em Goiânia, capital do
Estado de Goiás, Brasil. O manuseio indevido de um aparelho de radioterapia abandonado, onde
funcionava o Instituto Goiano de Radioterapia, gerou um acidente que envolveu direta e
indiretamente centenas de pessoas.
A fonte, com radioatividade de 50.9 Tbq (1375 Ci) continha cloreto de césio, composto químico
de alta solubilidade. O 137Cs, isótopo radioativo artificial do Césio tem comportamento, no
ambiente, semelhante ao do potássio e outros metais alcalinos, podendo ser concentrado em
animais e plantas. Sua meia-vida física é de cerca de 33 anos.
Disponível em: http://gg.gg/wmf1f. Acesso: 05 nov. 2021.
Com a violação do equipamento, foram espalhados no meio ambiente vários fragmentos
de 137Cs, na forma de pó azul brilhante, provocando a contaminação de diversos locais,
especificamente naqueles onde houve manipulação do material e para onde foram
levadas as várias partes do aparelho de radioterapia.
Por conter chumbo, material de relativo valor financeiro, a fonte foi vendida para um
depósito de ferro-velho, cujo dono a repassou a outros dois depósitos, além de distribuir
os fragmentos do material radioativo a parentes e amigos que por sua vez os levaram
para suas casas.
Disponível em: http://gg.gg/wmf1f. Acesso: 05 nov. 2021.
Identificação das partículas e radiações
x
α
Carga
Símbolo
Massa
y
Partículas e radiações
α
β
γ
4
2
0
-1
0
0
Partícula alfa
Partícula beta
Radiação gama
n
p
e
1
0
1
-1
0
+1
Nêutron
Próton
Positron
Emissões radioativas Outras partículas
Partículas alfa e beta
α
4
2 B
x-4
y-2
A
x
y +
=
β
0
-1
B
x
y+1
A
x
y +
=
x = 4 + a
a = x - 4
Partículas alfa e beta
α
4
2 B
x-4
y-2
A
x
y +
=
β
0
-1
B
x
y+1
A
x
y +
=
x = 4 + a
a = x - 4
y = 2 + b
b = y - 2
Partículas alfa e beta
α
4
2 B
x-4
y-2
A
x
y +
=
β
0
-1
B
x
y+1
A
x
y +
=
x = 4 + a
a = x - 4
y = 2 + b
b = y - 2
x = 0 + a
a = x
Partículas alfa e beta
α
4
2 B
x-4
y-2
A
x
y +
=
β
0
-1
B
x
y+1
A
x
y +
=
x = 4 + a
a = x - 4
y = 2 + b
b = y - 2
x = 0 + a
a = x
y = -1 + b
b = y + 1
Partículas alfa e beta
α
4
2 Th
231
90
U
235
92 +
=
β
0
-1
N
14
7
C
14
6 +
=
235 = 4 + a
a = 235 - 4
a = 231
Partículas alfa e beta
α
4
2 Th
231
90
U
235
92 +
=
β
0
-1
N
14
7
C
14
6 +
=
235 = 4 + a
a = 235 - 4
a = 231
92 = 2 + b
b = 92 - 2
b = 90
Partículas alfa e beta
α
4
2 Th
231
90
U
235
92 +
=
β
0
-1
N
14
7
C
14
6 +
=
235 = 4 + a
a = 235 - 4
a = 231
92 = 2 + b
b = 92 - 2
b = 90
14 = 0 + a
a = 14
Partículas alfa e beta
α
4
2 Th
231
90
U
235
92 +
=
β
0
-1
N
14
7
C
14
6 +
=
235 = 4 + a
a = 235 - 4
a = 231
92 = 2 + b
b = 92 - 2
b = 90
14 = 0 + a
a = 14
6 = -1 + b
b = 6 + 1
b = 7
Partículas alfa e beta
Poder de penetração das emissões radiativas
α: folha de papel, pele.
β: chapa de metal,
musculo.
γ: placa de chumbo ou
concreto grosso, órgãos.
Disponível
em:
http://gg.gg/wmf1f.
Acesso:
05
nov.
2021.
#Foco nas atividades
Atividade 01
Quando o átomo do elemento Urânio (92U239) é transformado no átomo do elemento
Plutônio (94Pu239), pode-se afirmar que foram emitidas
(A) duas partículas pósitron.
(B) duas partículas dêuteron.
(C) duas partículas gama.
(D) duas partículas alfa.
(E) duas partículas beta.
Disponível em: http://gg.gg/w3jsx. Acesso em: 05 ago. 2021. (Adaptada).
(E) duas partículas beta.
Disponível em: http://gg.gg/w3jsx. Acesso em: 05 ago. 2021. (Adaptada).
Resposta é a letra (E), duas partículas beta.
Como podemos observar, tanto o Urânio quanto o Plutônio apresentam a mesma massa
(239). A diferença entre eles é de duas unidades no número atômico (92 e 94).
Como a única modificação está no número atômico, podemos afirmar que a radiação
emitida foi beta, porque ela é a única capaz de mudar (aumentando) o número atômico e
manter o número de massa.
Atividade 02
Analise a sequência de desintegração radioativa envolvendo quatro elementos proposta a
seguir.
(A) D e E.
(B) E e L.
(C) E e G.
(D) D e L.
(E) D e G.
Disponível em: http://gg.gg/w3jsx. Acesso em: 05 ago. 2021.
D → E → G → L
Se nessa desintegração forem emitidas, respectivamente, radiações beta, beta e alfa, qual
par desses quatro elementos é de isótopos?
(D) D e L.
Resposta é a letra (D), D e G.
Vamos considerar o número atômico de D igual a x. Ao emitir beta, ele se transforma em
E, cujo número atômico é x+1 (a emissão de beta eleva em uma unidade o número
atômico que havia em D). Quando E emite uma nova radiação beta, transforma-se no
elemento G, cujo número atômico é x+2 (a emissão de beta eleva em uma unidade o
número atômico que havia em E). Por fim, quando G emite uma radiação alfa, forma o
elemento L, cujo número atômico é x (emissão de alfa diminui em duas unidades o
número atômico que havia em G). Logo, D e L são isótopos.
Atividade 03
(UNESP/2017-adaptada) Detectores de incêndio são dispositivos que disparam um
alarme no início de um incêndio. Um tipo de detector contém uma quantidade mínima
do elemento radioativo amerício-241. A radiação emitida ioniza o ar dentro e ao redor
do detector, tornando-o condutor de eletricidade. Quando a fumaça entra no detector, o
fluxo de corrente elétrica é bloqueado, disparando o alarme. Esse elemento se desintegra
de acordo com a equação a seguir:
95Am241 → 93Np237 + Z
Nessa equação, é correto afirmar que Z corresponde a
(A) uma partícula alfa.
(B) uma partícula beta.
(C) radiação gama.
(D) raios X.
(E) dois prótons.
Disponível em: http://gg.gg/w3jsx. Acesso em: 05 ago. 2021.
(A) uma partícula alfa.
Resposta é a letra (A), uma partícula alfa.
Radiação O enunciado descreve a emissão natural de radiação (Z) a partir de um átomo
de amerício, que apresenta número de massa igual a 241 e número atômico igual a 95, o
qual se transforma em um átomo de Netúnio (massa: 237; número atômico: 93).
Como o número de massa entre os dois elementos apresenta uma diferença (241-237) de
4 unidades e seus números atômicos apresentam uma diferença de 2 unidades, podemos
afirmar que a radiação (Z) emitida foi a partícula alfa, já que seu número de massa é 4 e
seu número atômico é 2.
Atividade 04
Com relação à sequência de emissões radioativas naturais propostas, a seguir, podemos
afirmar que as radiações ou emissões presentes no processo são
92U238 → 90Th234 → 91Pa234 →...→ 84Po210 → 84Pb206
(A) apenas alfa.
(B) apenas beta.
(C) radiação alfa e beta.
(D) radiação alfa e gama.
(E) radiação gama e beta.
Disponível em: http://gg.gg/w3jva. Acesso em: 05 ago. 2021.
(C) radiação alfa e beta.
Resposta é a letra (C), radiação alfa e beta.
Analisando a sequência de átomos, temos que, do átomo U238 para o Th234, Pa234 até o
Po210 e do Po210 para o Pb206, está ocorrendo uma redução do número de massa (de 4 em
4 unidades), o que caracteriza emissão alfa. Já do Th234 para o Pa234, temos a manutenção
do número de massa e alteração do número atômico, o que caracteriza emissão beta.
Núcleo instável. Disponível: http://3.bp.blogspot.com/-pCCiC-tsyOE/VmQtuAPMhyI/AAAAAAAADoU/LHDgPa6Ta0Y/s1600/radioo-01.bmp. Acesso em: 27 maio
2021.
Acidente chernobyl. Disponível: https://brasilescola.uol.com.br/historia/chernobyl-acidente-nuclear.htm. Acesso em: 27 maio 2021.
Acidente Césio-137. Disponível: Fonte: https://www.saude.go.gov.br/cesio137goiania. Acesso em: 27 maio 2021.
REFERÊNCIAS
Governo do Estado de Goiás
Ronaldo Ramos Caiado
Secretária de Educação do Estado
Aparecida de Fátima Gavioli Soares Pereira
Superintendência de Ensino Médio
Osvany da Costa Gundim Cardoso
Gerente de Produção de Material para o Ensino Médio
Vanuse Batista Pires Ribeiro
Elaborador do Material de Química
Renan Ziemann Wilhems
QUÍMICA | SEMANA 32 | 3ª Série | RADIOATIVIDADE

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QUÍMICA | SEMANA 32 | 3ª Série | RADIOATIVIDADE

  • 1. 3ª SÉRIE DO ENSINO MÉDIO QUÍMICA RADIOATIVIDADE
  • 2. Identificar as emissões radioativas alfa, beta e gama, bem como suas características e aplicações. HABILIDADE Lista de atividades referente ao dia 20 de outubro de 2021. SEMANA 32
  • 4. Radioatividade Disponível em: http://gg.gg/wmekm . Acesso em: 05 nov. 2021. Radioatividade: emissão espontânea de partícula ou radiação de um núcleo instável. Elementos que tem o núcleo instável é radioativo. A estabilidade do núcleo atômico é determinada pelo número de massa (A), ou seja, quantidade de prótons mais nêutrons. Essa estabilidade só é perdida nos átomos com número de massa muito grande. Todos os elementos têm instabilidade a partir do polônio (Po84).
  • 6. Acidentes radioatividade O acidente nuclear de Chernobyl aconteceu em Pripyat, cidade soviética localizada na atual Ucrânia, no dia 26 de abril de 1986. O acidente ocorreu quando o reator quatro da usina nuclear dessa cidade explodiu, deixando o reator aberto e lançando grande quantidade de material radioativo na atmosfera. Disponível em: http://gg.gg/wmexy. Acesso em: 05 nov. 2021. Disponível em : http://gg.gg/wmewc. Acesso em: 05 nov. 2021.
  • 7. Acidentes radioatividade Disponível em : http://gg.gg/wmewc. Acesso em: 05 nov. 2021. O vento levou o material radioativo lançado na atmosfera, principalmente para o oeste e norte de Pripyat, e a radiação espalhou-se pelo mundo. Rapidamente, foram identificados altos níveis de radiação em locais como Polônia, Áustria, Suécia, Bielorrússia e até locais muito distantes, como Reino Unido, Estados Unidos e Canadá.
  • 8. Césio-137 Em setembro de 1987 aconteceu o acidente com o Césio-137 (137Cs) em Goiânia, capital do Estado de Goiás, Brasil. O manuseio indevido de um aparelho de radioterapia abandonado, onde funcionava o Instituto Goiano de Radioterapia, gerou um acidente que envolveu direta e indiretamente centenas de pessoas. A fonte, com radioatividade de 50.9 Tbq (1375 Ci) continha cloreto de césio, composto químico de alta solubilidade. O 137Cs, isótopo radioativo artificial do Césio tem comportamento, no ambiente, semelhante ao do potássio e outros metais alcalinos, podendo ser concentrado em animais e plantas. Sua meia-vida física é de cerca de 33 anos. Disponível em: http://gg.gg/wmf1f. Acesso: 05 nov. 2021.
  • 9. Com a violação do equipamento, foram espalhados no meio ambiente vários fragmentos de 137Cs, na forma de pó azul brilhante, provocando a contaminação de diversos locais, especificamente naqueles onde houve manipulação do material e para onde foram levadas as várias partes do aparelho de radioterapia. Por conter chumbo, material de relativo valor financeiro, a fonte foi vendida para um depósito de ferro-velho, cujo dono a repassou a outros dois depósitos, além de distribuir os fragmentos do material radioativo a parentes e amigos que por sua vez os levaram para suas casas. Disponível em: http://gg.gg/wmf1f. Acesso: 05 nov. 2021.
  • 10. Identificação das partículas e radiações x α Carga Símbolo Massa y
  • 11. Partículas e radiações α β γ 4 2 0 -1 0 0 Partícula alfa Partícula beta Radiação gama n p e 1 0 1 -1 0 +1 Nêutron Próton Positron Emissões radioativas Outras partículas
  • 12. Partículas alfa e beta α 4 2 B x-4 y-2 A x y + = β 0 -1 B x y+1 A x y + = x = 4 + a a = x - 4
  • 13. Partículas alfa e beta α 4 2 B x-4 y-2 A x y + = β 0 -1 B x y+1 A x y + = x = 4 + a a = x - 4 y = 2 + b b = y - 2
  • 14. Partículas alfa e beta α 4 2 B x-4 y-2 A x y + = β 0 -1 B x y+1 A x y + = x = 4 + a a = x - 4 y = 2 + b b = y - 2 x = 0 + a a = x
  • 15. Partículas alfa e beta α 4 2 B x-4 y-2 A x y + = β 0 -1 B x y+1 A x y + = x = 4 + a a = x - 4 y = 2 + b b = y - 2 x = 0 + a a = x y = -1 + b b = y + 1
  • 16. Partículas alfa e beta α 4 2 Th 231 90 U 235 92 + = β 0 -1 N 14 7 C 14 6 + = 235 = 4 + a a = 235 - 4 a = 231
  • 17. Partículas alfa e beta α 4 2 Th 231 90 U 235 92 + = β 0 -1 N 14 7 C 14 6 + = 235 = 4 + a a = 235 - 4 a = 231 92 = 2 + b b = 92 - 2 b = 90
  • 18. Partículas alfa e beta α 4 2 Th 231 90 U 235 92 + = β 0 -1 N 14 7 C 14 6 + = 235 = 4 + a a = 235 - 4 a = 231 92 = 2 + b b = 92 - 2 b = 90 14 = 0 + a a = 14
  • 19. Partículas alfa e beta α 4 2 Th 231 90 U 235 92 + = β 0 -1 N 14 7 C 14 6 + = 235 = 4 + a a = 235 - 4 a = 231 92 = 2 + b b = 92 - 2 b = 90 14 = 0 + a a = 14 6 = -1 + b b = 6 + 1 b = 7
  • 20. Partículas alfa e beta Poder de penetração das emissões radiativas α: folha de papel, pele. β: chapa de metal, musculo. γ: placa de chumbo ou concreto grosso, órgãos. Disponível em: http://gg.gg/wmf1f. Acesso: 05 nov. 2021.
  • 22. Atividade 01 Quando o átomo do elemento Urânio (92U239) é transformado no átomo do elemento Plutônio (94Pu239), pode-se afirmar que foram emitidas (A) duas partículas pósitron. (B) duas partículas dêuteron. (C) duas partículas gama. (D) duas partículas alfa. (E) duas partículas beta. Disponível em: http://gg.gg/w3jsx. Acesso em: 05 ago. 2021. (Adaptada). (E) duas partículas beta.
  • 23. Disponível em: http://gg.gg/w3jsx. Acesso em: 05 ago. 2021. (Adaptada). Resposta é a letra (E), duas partículas beta. Como podemos observar, tanto o Urânio quanto o Plutônio apresentam a mesma massa (239). A diferença entre eles é de duas unidades no número atômico (92 e 94). Como a única modificação está no número atômico, podemos afirmar que a radiação emitida foi beta, porque ela é a única capaz de mudar (aumentando) o número atômico e manter o número de massa.
  • 24. Atividade 02 Analise a sequência de desintegração radioativa envolvendo quatro elementos proposta a seguir. (A) D e E. (B) E e L. (C) E e G. (D) D e L. (E) D e G. Disponível em: http://gg.gg/w3jsx. Acesso em: 05 ago. 2021. D → E → G → L Se nessa desintegração forem emitidas, respectivamente, radiações beta, beta e alfa, qual par desses quatro elementos é de isótopos? (D) D e L.
  • 25. Resposta é a letra (D), D e G. Vamos considerar o número atômico de D igual a x. Ao emitir beta, ele se transforma em E, cujo número atômico é x+1 (a emissão de beta eleva em uma unidade o número atômico que havia em D). Quando E emite uma nova radiação beta, transforma-se no elemento G, cujo número atômico é x+2 (a emissão de beta eleva em uma unidade o número atômico que havia em E). Por fim, quando G emite uma radiação alfa, forma o elemento L, cujo número atômico é x (emissão de alfa diminui em duas unidades o número atômico que havia em G). Logo, D e L são isótopos.
  • 26. Atividade 03 (UNESP/2017-adaptada) Detectores de incêndio são dispositivos que disparam um alarme no início de um incêndio. Um tipo de detector contém uma quantidade mínima do elemento radioativo amerício-241. A radiação emitida ioniza o ar dentro e ao redor do detector, tornando-o condutor de eletricidade. Quando a fumaça entra no detector, o fluxo de corrente elétrica é bloqueado, disparando o alarme. Esse elemento se desintegra de acordo com a equação a seguir: 95Am241 → 93Np237 + Z Nessa equação, é correto afirmar que Z corresponde a (A) uma partícula alfa. (B) uma partícula beta. (C) radiação gama. (D) raios X. (E) dois prótons. Disponível em: http://gg.gg/w3jsx. Acesso em: 05 ago. 2021. (A) uma partícula alfa.
  • 27. Resposta é a letra (A), uma partícula alfa. Radiação O enunciado descreve a emissão natural de radiação (Z) a partir de um átomo de amerício, que apresenta número de massa igual a 241 e número atômico igual a 95, o qual se transforma em um átomo de Netúnio (massa: 237; número atômico: 93). Como o número de massa entre os dois elementos apresenta uma diferença (241-237) de 4 unidades e seus números atômicos apresentam uma diferença de 2 unidades, podemos afirmar que a radiação (Z) emitida foi a partícula alfa, já que seu número de massa é 4 e seu número atômico é 2.
  • 28. Atividade 04 Com relação à sequência de emissões radioativas naturais propostas, a seguir, podemos afirmar que as radiações ou emissões presentes no processo são 92U238 → 90Th234 → 91Pa234 →...→ 84Po210 → 84Pb206 (A) apenas alfa. (B) apenas beta. (C) radiação alfa e beta. (D) radiação alfa e gama. (E) radiação gama e beta. Disponível em: http://gg.gg/w3jva. Acesso em: 05 ago. 2021. (C) radiação alfa e beta.
  • 29. Resposta é a letra (C), radiação alfa e beta. Analisando a sequência de átomos, temos que, do átomo U238 para o Th234, Pa234 até o Po210 e do Po210 para o Pb206, está ocorrendo uma redução do número de massa (de 4 em 4 unidades), o que caracteriza emissão alfa. Já do Th234 para o Pa234, temos a manutenção do número de massa e alteração do número atômico, o que caracteriza emissão beta.
  • 30. Núcleo instável. Disponível: http://3.bp.blogspot.com/-pCCiC-tsyOE/VmQtuAPMhyI/AAAAAAAADoU/LHDgPa6Ta0Y/s1600/radioo-01.bmp. Acesso em: 27 maio 2021. Acidente chernobyl. Disponível: https://brasilescola.uol.com.br/historia/chernobyl-acidente-nuclear.htm. Acesso em: 27 maio 2021. Acidente Césio-137. Disponível: Fonte: https://www.saude.go.gov.br/cesio137goiania. Acesso em: 27 maio 2021. REFERÊNCIAS
  • 31. Governo do Estado de Goiás Ronaldo Ramos Caiado Secretária de Educação do Estado Aparecida de Fátima Gavioli Soares Pereira Superintendência de Ensino Médio Osvany da Costa Gundim Cardoso Gerente de Produção de Material para o Ensino Médio Vanuse Batista Pires Ribeiro Elaborador do Material de Química Renan Ziemann Wilhems