Radioatividade - (UCG)

(UCG) Lê-se no Bhagavad-Gita, épico sagrado da cultura hindu:  “Se o brilho de mil sóis Explodir um dia no céu Será como o esplendor do Todo Poderoso... Serei então a Morte, o destruidor dos mundos”  O trecho do poema anterior pode ser lembrado quando se vê as imagens da explosão da bomba atômica lançada no dia 6 de agosto de 1945, contra a cidade de Hiroshima. Era uma bomba de urânio, chamada de Little boy, com potência correspondente a 13.000 toneladas de TNT, provocando a morte imediata de 70.000 pessoas e a destruição de 10 km2 da cidade. Três dias depois, em 9 de agosto, uma segunda bomba, dessa vez de plutônio, foi lançada em Nagasaki. Fat man, correspondia a 23.000 toneladas de TNT, matando imediatamente, 45.000 pessoas e destruindo uma área de 5 km2.  Sobre esses fatos, pode-se afirmar:


I. (   ) “o brilho de mil sóis” e o poder de destruir o mundo, a que se refere o poema, pode ser relacionado à enorme quantidade de energia liberada nos processos de formação de núcleos atômicos. No caso das bombas de Hiroshima e Nagasaki, essa energia era proveniente da fusão dos núcleos dos átomos de urânio e plutônio.


II. (   ) o urânio natural é constituído basicamente por 2 isótopos: ²³⁸U (99,3%) e ²³⁵U (0,7%).Como apenas o núcleo do ²³⁵U é físsel, para produzir a bomba de Hiroshima, fez-se enorme esforço a fim de se obter quantidade suficiente desse isótopo. O processo chamado de ‘enriquecimento do urânio’ fundamenta-se no fato de que, por terem números diferentes de partículas no núcleo, esses átomos apresentam densidades diferentes. Dessa forma, observa-se que o ²³⁵U, tendo menor quantidade de nêutrons, é o menos denso dos dois isótopos.





III. (   ) uma das fontes naturais de urânio é o UF₆. Essa substância sublima-se à temperatura de 56 °C. Portanto, à temperatura ambiente, o hexafluoreto de urânio é uma substância líquida.




IV. (   ) o plutônio, utilizado na bomba de Nagasaki, foi descoberto em 1940, durante as pesquisas com enriquecimento do urânio. É produzido a partir do bombardeamento de núcleos de ²³⁸U, na seguinte sequência de reações:






Observa-se que X e Y possuem número de massa igual ao do plutônio. Ou seja, X e Y
são, na realidade, isótopos do plutônio.


V. (   ) as usinas nucleares utilizam-se do calor liberado pelas reações nucleares para produzir vapor. Esse vapor movimenta uma turbina, gerando energia elétrica. Nesse processo, geralmente, utiliza-se água pesada. A água pesada difere da água comum por apresentar dois átomos de deutério ligados covalentemente a um átomo de oxigênio.


VI. (   ) a produção de energia por fissão nuclear compromete o meio ambiente. Os resíduos radioativos gerados durante o funcionamento de uma usina nuclear devem ser convenientemente armazenados, pois sua radioatividade residual representa um grande risco. Por exemplo, o ⁹⁰Sr, um desses resíduos, possui meia-vida de 29 anos. isso significa que, somente depois de decorridos 58 anos, todo o ⁹⁰Sr produzido em uma usina deixará de ser radioativo.


F-V-F-F-V-F



Por que o item IV e o VI estão errados?

Saudações!

O item IV está errado pois para ser isótopo, é necessário ter o mesmo número de prótons e uma massa diferente, o que não acontece. 

O item VI está errado pois a meia-vida consiste no decaimento de metade da massa da substância. Em 58 anos, teriam dois períodos de meia-vida. Ou seja, nos primeiros 29 anos, decairia para 1/2 da massa inicial. Nos próximos 29 anos, a diminuição é sobre esse 1/2, não mais sobre a massa original. Então seria metade de 1/2=1/4. 
Um jeito legal de fazer essas questões de meia vida é fazer: 1/2ⁿ

n= número de meias vidas. Aplicando ao problema: seria 1/2², ou seja, 1/4 da massa original após 58 anos. 
Espero ter ajudado.

Obrigada!!!