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Questão 69 do ENEM PPL 2011

1º dia · Ciências da Natureza · Química: Emissões radioativas, fissão e fusão

Radioisótopos são frequentemente utilizados em diagnósticos por imagem. Um exemplo é aplicação de iodo-131 para detectar possíveis problemas associados à glândula tireoide. Para o exame, o paciente incorpora o isótopo radioativo pela ingestão de iodeto de potássio, o qual se concentrará na região a ser analisada. Um detector de radiação varre a região e um computador constrói a imagem que irá auxiliar no diagnóstico. O radioisótopo em questão apresenta um tempo de meia-vida igual a 8 minutos e emite radiação gama e partículas beta em seu decaimento radioativo.

Química nuclear na medicina. Disponível em: www.qmc.ufsc.br. Acesso em: 28 jul. 2010 (adaptado).

No decaimento radioativo do iodo-131, tem-se a

  1. A
    produção de uma partícula subatômica com carga positiva.
  2. B
    possibilidade de sua aplicação na datação de fósseis.
  3. C
    formação de um elemento químico com diferente número de massa.
  4. D
    emissão de radiação que necessita de um meio material para se propagar.
  5. E
    redução de sua massa a um quarto da massa inicial em menos de meia hora.
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Resolução comentada

O iodo-131 emite partículas beta e radiação gama. Vamos testar cada afirmação.

A partícula beta (\beta^-) é um elétron, de carga negativa. A radiação gama é uma onda eletromagnética, sem carga. Logo, não há partícula positiva (A errada).

Datação de fósseis exige isótopo de meia-vida longa, como o carbono-14 (cerca de 5730 anos). Com meia-vida de 8 minutos, o iodo-131 não serve (B errada).

Na emissão beta, um nêutron vira próton, então o número atômico aumenta em 1 e o número de massa permanece 131: \ce{^{131}_{53}I -> ^{131}_{54}Xe + ^{0}_{-1}\beta}. O novo elemento tem o mesmo número de massa (C errada).

A radiação gama é eletromagnética e se propaga no vácuo, sem meio material (D errada).

Para a massa, use a meia-vida de 8 minutos:

  1. Após 8 min: sobra \frac{1}{2} da massa.
  2. Após 16 min: sobra \frac{1}{4} da massa.

Como 16 min é menos que meia hora (30 min), a massa chega a um quarto em menos de meia hora (E correta).

Alternativa E.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AA partícula beta emitida é um elétron, de carga negativa, e a radiação gama não tem carga.
  • BDatação de fósseis exige meia-vida muito longa; 8 minutos é curtíssimo.
  • CNo decaimento beta muda o número atômico, mas o número de massa continua 131.
  • DA radiação gama é eletromagnética e se propaga no vácuo.

Assunto: Emissões radioativas, fissão e fusão.

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