Radioatividade Flashcards
A partir de qual elemento químico o núcleo começa a ser instável?
Urânio, Z=92
Por que núcleos transurânicos são instáveis?
Existe uma força de atração nuclear que acontece em uma distancia muito curta, e em átomos com núcleos grande essa força não é intensa, tornando-se instáveis, pois sofrem força elétrica de repulsão.
Essa força de atração nuclear, acontece entre quais tipos de partículas subatômicas?
Próton-próton
Próton-Nêutron
Nêutron-Nêutron
Até qual número atômico um átomo pode assumir para ser considerado de baixo número atômico?
Até Z=20 (Cálcio)
Sabemos que os isótopos de átomos com baixo número atômico seguem regras para serem estáveis, quais são elas?
- Para Z par, o número de nêutrons deve ser igual.
- Para Z ímpar, o número de nêutrons deve ser uma unidade maior.
Quem propôs que a massa e a energia seriam conversíveis entre si e que dessa maneira, a massa poderia ser aniquilada resultando em energia ou
produzida a partir da reunião de fótons?
Albert Einstein.
Qual a fórmula que relaciona massa e energia, feita por Einstein?
E = m . c²
E = Energia
m = massa
c = velocidade da luz
Qual a consequência mais séria para o princípio o qual diz que a massa do próton provém da energia liberada por quarks e glúons?
A soma da massa de um núcleo estável é sempre menor que a soma dos prótons e nêutrons que o constituem.
O que aconteceu com a diferença de massa existente entre a massa de um núcleo estável e a soma das massas dos nucleons isoladamente?
Virou energia de ligação nuclear.
As energias envolvidas na eletrosfera interferem no núcleo?
Não, pois a energia envolvida no núcleo (energia de ligação nuclear) é cerca de 1 milhao de vezes maior do que a energia envolvida na eletrosfera.
Se é sabido a diferença entre a massa de um núcleo estável e a soma dos prótons e nêutrons que o constituem, como eu faço para saber a quantidade de energia liberada para formar um núcleo estável?
Multiplico pelo quadrado da velocidade da luz.
E = m . c²
O que acontece se for fornecido uma quantidade de energia de ligação para um núcleo estável?
O núcleo iria quebrar.
Sabendo que a temperatura mede o grau de agitação das moléculas, é possível afirmar que a temperatura influencia na radioatividade?
Não, somente acima de temperaturas superiores a milhões de Celsius.
O que acontece em um processo radioativo?
Transformações no núcleo do átomo.
Um átomo permanece o mesmo quando é submetido a um processo radioativo?
Não, ele vira outro átomo.
Qual o nome dado para a partícula com carga positiva e com massa?
Próton.
Qual o nome dado para a partícula com carga positiva e massa desprezível?
Pósitron.
Qual o nome dado para a partícula com carga negativa e massa desprezível?
Elétron.
Quais são as duas maneiras de um próton virar um nêutron?
próton –> pósitron + nêutron
próton + elétron —-> nêutron
A massa de átomos se conserva nos processos nucleares?
Não, pois as partículas e
elementos são criados e destruídos.
A massa nuclear em um processo radioativo se conserva?
Sim, a soma dos números atômicos iniciais deve ser igual à soma dos números atômicos finais.
Z1 + Z2 = Z3 + Z4
Z= Número atômico do átomo.
A massa não se conserva nos processos nucleares, porém, a soma total do número de massa se conserva?
Sim.
A1 + A2 = A3 + A4
A = Número de massa do átomo.
É importante que o decaimento radioativo deve ser necessariamente __________.
espontâneo
Qual o nome dado quando um decaimento radioativo não é espontâneo, ou seja, é acelerado?
Transmutação artificial.
O processo a seguir é um decaimento radioativo ou transmutação artificial?
Bi + 𝐹𝑒 → 𝑀t
(Bi = Bismuto)
(Fe = Ferro
(Mt = Meitnério)
Transmutação artificial, pois o Bismuto foi bombardeado com núcleos de ferro.
O processo a seguir é um decaimento radioativo ou transmutação artificial?
Li → Be + -b
(Li = Lítio)
(Be = Berílio)
(-b = partícula beta)
Decaimento radioativo, pois o Lítio emitiu espontaneamente partículas beta.
Como podemos dizer, de forma simples, que uma equação nuclear passou por um decaimento radioativo?
Se tiver apenas um reagente.
Qual o nome dado para um isótopo de um elemento qualquer sofre um decaimento radioativo?
radioisótopo.
O que significa dizer que um decaimento radioativo é sempre exotérmico?
Ele sempre libera muita energia (quase sempre em raios gama).
Segundo Max Plank, os raios gamas possuem alta energia ou baixa energia?
Alta energia.
(pois os raios gama possuem o menor comprimento de onda, e quanto menor o comprimento de onda, maior será a energia.)
Qual o nome dado para as radiações que podem induzir à quebra de moléculas, com formação de íons ou radicais livres?
Radiações ionizantes.
O que acontece se uma radiação ionizante incidir sobre uma molécula de água?
Pode produzir íons livres e transforma-la em peróxido de hidrogênio (H2O2), que é muito oxidante.
O que acontece se uma radiação ionizante incidir sobre uma molécula de um ser vivo?
Pode alterar diretamente o DNA.
Quem teorizou pela primeira vez sobre as partículas alfa?
Frederick Soddy
Qual lei diz que:
“Quando um radioisótopo emite uma partícula alfa (α), ele se transforma em outro elemento com número atômico inferior em duas unidades e número de massa inferior em quatro unidades.”
A primeira lei de Soddy.
238 4 234
92U —-> 2a + 90Th
Qual o número atômico de uma partícula a(alfa)?
2.
Qual o número de massa de uma partícula a(alfa)
4.
Quem teorizou pela primeira vez sobre as partículas beta?
Frederick Soddy.
Qual lei diz que:
“Quando um radioisótopo emite uma partícula beta (β), ele se transforma em outro elemento com número atômico superior em uma unidade e com o mesmo número de massa.”
Segunda lei de Soddy
14 0 14 0
6C —–> -1b + 7N + 0v
A emissão de partículas beta é acompanhada pela emissão de um ____________.
Neutrino
O que é uma partícula beta?
é um elétron, que possui número de massa nulo e carga negativa.
0
-1b
A partícula beta também é considerada uma radiação ____________. Como é carregada, pode induzir a formação de íons no corpo humano, causando danos biológicos.
Ionizante
Núcleos formados pela mesma quantidade de prótons e nêutrons, porém, possuem energias diferentes são chamados de?
Isômeros.
Qual o nome do processo radioativo que não há alteração no número atômico nem no número de massa do isótopo, porém, houve liberação de energia?
Decaimento gama.
4 4 0
2He* ——–> 2He + 0g
As partículas g(gama) interagem com campos elétricos ou magnéticos?
Não, pois não possuem carga nem massa.
O pósitron é conhecido também como partícula ______ __________.
Beta positiva
0
+1b
A emissão de ___________ diminui o número atômico de um núcleo, sem alterar o seu número de
massa
Pósitrons .
19 19 0 0
10Ne —–> 9F + +1b + 0
A emissão de pósitrons é acompanhada pela emissão de um ___________.
Antineutrino.
Qual é a antipartícula do neutrino?
Antineutrino.
Qual é a antipartícula do elétron?
Pósitron.
Um par de partícula e antipartícula, quando se encontram, sofrem ____________, ou seja, a matéria
é destruída provocando intensa liberação de energia, na forma de raios gama.
Aniquilição,
Como os elétrons são bastante abundantes, o pósitron é também considerada uma radiação _______, já que tem facilidade em aniquilar esses elétrons, provocando sensíveis alterações na matéria.
Ionizante
O que acontece em um processo de Captura K?
O núcleo pode pegar um elétron de uma camada mais perto da eletrosfera para transformar em um nêutron.
1 1 1
1p + -1b ———-> 0n
Classifique o tipo de decaimento mais provável de ocorrer quando: O número atômico é elevado.
Decaimento alfa.
Classifique o tipo de decaimento mais provável de ocorrer quando: O número atômico é baixo.
Partículas beta, emissão de pósitron e Captura K.
Classifique o tipo de decaimento mais provável de ocorrer quando: O número atômico é baixo e a razão N/P (Nêutrons e prótons) é alta.
Partículas beta.
Classifique o tipo de decaimento mais provável de ocorrer quando: O número atômico é baixo e a razão N/P (Nêutrons e prótons) é baixa.
Emissão de pósitron e Captura K.
Qual o nome dado para o conjunto de decaimentos sucessivos por um radioisótopo?
Séries radioativas.
Qual é o isótopo de número atômico muito elevado que decai até chegar a um isótopo estável?
Chumbo (Pb).
Em uma série radioativa, o número de massa sempre decai de um fator de ________ unidades.
Quatro.
Nas séries radioativas, cada uma delas tem um elemento principal, que é o radioisótopo mais abundante na Terra, sendo o elemento que possui o ________ tempo de meia-vida.
Maior, pois demoram mais para decair.
Dado um radioisótopo qualquer, como determinar qual o isótopo estável em que terminará a sua série radioativa?
Dividindo o número de massa por 4.
As radiações gama podem ser chamadas de partículas?
Não, pois não possuem carga nem massa.
Como os decaimentos radioativos são bastante exotérmicos, eles liberam bastante energia na
forma de __________ _______.
Radiações gama
Quais são as radiações consideradas ionizantes?
Decaimento beta
Emissão de pósitron
Decaimento gama
O que significa dizer que os processos radioativos possuem ordem de reação unitária?
Que a velocidade é proporcional ao número de mols.
Qual é a fórmula da cinética de emissões radioativas?
v = - dn/dt
dn = variação do número de mols.
dt = variação do tempo.
Qual a unidade de medida para a atividade de uma amostra radioativa?
Becquerel (Bq), representa desintegrações por segundo.
Qual o nome dado para o número medido em unidade inversa de tempo que estabelece a relação entre a atividade de uma amostra radioativa e a quantidade de núcleos nela presentes?
Constante de decaimento.
A constante de decaimento é influenciado pela temperatura, por uma substância ou pelo estado físico?
Não, é sempre invariante.
Qual o sinônimo dado para um reação de ordem unitária?
Decaimento exponencial.
Qual outro nome dado para tempo de meia vida de um radioisótopo?
Período de semidesintegração.
Como o tempo de meia vida é representado?
t1/2
O que é o tempo de meia vida?
É o tempo que um radioisótopo leva para reduzir á metade.
Sabendo que o 14C (carbono-14) decai por radiação beta com tempo de meia-vida igual a 5600 anos, quantos anos ele terá 50% do sua amostra?
5600 anos.
Sabendo que o 14C (carbono-14) decai por radiação beta com tempo de meia-vida igual a 5600 anos, daqui 11200 anos, qual será o percentual da amostra?
25%
Como é a equação para calcular o tempo necessário de um decaimento exponencial com base no tempo de meias vidas?
N(t) = No . (1/2)^(t1/2)
N = Amostra final
No = Amostra inicial
t1/2 = tempo de meias vidas
Como é a equação para calcular o tempo necessário de um decaimento exponencial com base na taxa de decaimento??
N(t) = No . (e)^(-kt)
Em um decaimento do tipo:
A —–> B + partícula
Qual o nome dado para o A e o B, respectivamente?
A = nuclídeo pai
B = nuclídeo filho
O que é um Contador Geiger?
Instrumento utilizado para medir o nível de radiação.
Qual a relação de proporcionalidade entre a tempo de meias vidas e a constante de decaimento?
São inversamente proporcionais.
Por que a constante de decaimento e tempo de meia vidas são inversamente proporcionais?
Pois quanto maior for a constante de decaimento, menor será o tempo de desintegração do redioisótopo.
Qual equação mostra a relação de proporcionalidade entre a constante de decaimento e o tempo de meia vida?
t1/2 = ln 2/ k
Quais são as outras duas alternativas que podemos escrever a Equação de Decaimento em Função do Tempo de Meia-Vida?
Substituindo pela massa ou atividade do radioisótopo.
N = m = A
No = mo = Ao
Qual é o tempo utilizado para estimar o tempo necessário para que um radioisótopo qualquer ofereça perigos ao ser humano?
10 meia vidas.
Qual dos 3 radioisótopos a seguir você acredita que ofereçam um maior risco à população, caso venham a ser jogados na natureza?
* Lítio-8: 838 ms (milissegundos);
* Césio-140: 30 anos;
* Urânio-238: 4,5 bilhões de anos.
Césio-140.
- O tempo de meia vida do Lítio-8 é tão pequeno que em pouco tempo a atividade radioativa será zero.
- O tempo de meia vida do Urânio é grande, o que significa que a atividade radioativa dele é pequena.
Quais são os processos da natureza que envolvem a maior liberação de energia e que são empregados nas usinas nucleares para a produção de energia?
Fissão e fusão nuclear.
Qual é a relação para que seja definido se um núcleo irá fundir ou separa?
Número atômico < 56: Fundir
Número atômico > 56: Separar
Número atômico 56: Ferro
Qual nome dado para o processo de fragmentação de um núcleo grande em núcleos menores?
Fissão Nuclear
Explique o processo de fissão nuclear.
- Nêutron colide com o Núcleo
- Núcleo de quebra (recebe energia)
- Nuclídeos filhos se formam (liberam energia)
No processo de fissão nuclear, depois de nuclídeos serem formados, o processo acaba?
Não, acontece uma reação em cadeia, pois mais nêutrons são liberados.
Como é a reação em cadeia de uma fissão núclear?
- Núcleo recebe nêutrons
- Núcleo fica instável
- Núcleo forma nuclídeos
- Núcleo libera nêutrons.
Quais são as duas variáveis necessárias para iniciar uma fissão nuclear?
- Energia necessária para quebrar o núcleo (7 a 8 MeV)
- Quantidade mínima do material fissionável.
Qual o nome dado para a quantidade mínima de material fissionável?
Massa crítica.
Por que é preciso que um núcleo tenha uma energia necessária para fissionar?
Pois existem núcleos que precisam de uma energia muito baixa, não chegando ao mínimo (7-8 MeV).
O que acontece quando um núcleo não tem energia mínima para fissionar?
Atinge estabilidade de uma maneira mais simples,
(como por exemplo, emitindo partículas beta)
Por que é preciso que um núcleo tenha uma quantidade mínima de material fissionável?
Pois como Rutherford descobriu no seu experimento, a maioria das partículas alfa passam sem bater no núcleo.
Por que os nuclídeos formados em uma fissão nuclear são um grande problema?
Pois não é possível saber quais isótopos serão formados.
As reações nucleares são bastante exotérmicas, por isso, os nêutrons emitidos costumam ser bastante rápidos e escapam com facilidade do reator de fissão, para reduzir a velocidade dos nêutrons é utilizado um _______________.
Moderador.
Quais são as 3 características de um bom moderador de velocidade?
- Átomos leves
- Alta densidade
- Baixa afinidade por nêutrons
Em uma fissão nuclear, o ideal é que eles tenham a maior densidade possível, pois maior densidade é sinal da maior proporção de núcleos por volume possível. Sendo assim, substâncias no estado ___________ devem ser evitadas.
Gasoso.
Quais são os dois materiais mais utilizados como moderador de velocidade em uma fissão nuclear?
Água pesada e Berílio.
Da mesma maneira que o Urânio é encontrado na natureza ele é utilizado em fissões nucleares?
Não, ele precisa ser enriquecido.
(Ele é encontrado na natureza na forma sólida em dióxido de urânio (UO2) em 99,3% e apenas 0,7% em Urânio, ele é transformado em um gás e feito centrifugação)
Qual o nome do processo no qual os núcleos menores podem se combinar para formar núcleos maiores?
Fusão nuclear.
Por que a fusão nuclear é considerada uma energia limpa?
Pois os subprodutos não são radioativos.
Qual processo libera mais energia, fusão ou fissão nuclear?
Fusão, libera quase 3x mais energia.
Qual é o grande desafio encontrado na fusão nuclear?
A forte força de repulsão entre os núcleos.
O que é usado na fusão nuclear para vencer a forte força de repulsão entre as partículas?
Acelerador de partículas e altíssimas temperaturas.
