Questão 51 do ENEM PPL 2014

1º dia · Ciências da Natureza

Partículas beta, ao atravessarem a matéria viva, colidem com uma pequena porcentagem de moléculas e deixam atrás de si um rastro aleatoriamente pontilhado de radicais livres e íons quimicamente ativos. Essas espécies podem romper ainda outras ligações moleculares, causando danos celulares.

HEWITT, P. G. Física conceitual. Porto Alegre: Bookman, 2002 (adaptado).

A capacidade de gerar os efeitos descritos dá-se porque tal partícula é um

  1. A
    elétron e, por possuir massa relativa desprezível, tem elevada energia cinética translacional.
  2. B
    nêutron e, por não possuir carga elétrica, tem alta capacidade de produzir reações nucleares.
  3. C
    núcleo do átomo de hélio (\ce{He}) e, por possuir massa elevada, tem grande poder de penetração.
  4. D
    fóton e, por não possuir massa, tem grande facilidade de induzir a formação de radicais livres.
  5. E
    núcleo do átomo de hidrogênio (\ce{H}) e, por possuir carga positiva, tem alta reatividade química.
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Resolução comentada

Partícula beta (\beta^-) é um elétron emitido pelo núcleo quando um nêutron se transforma em próton: \ce{n -> p + e^- + \bar{\nu}}. Ela não é nêutron, nem núcleo de hélio (isso é a partícula alfa), nem fóton (isso é a radiação gama), nem núcleo de hidrogênio.

Agora, por que ela causa danos? Os elétrons beta são emitidos com velocidades muito altas, próximas à da luz. Como a energia cinética é E_c = \frac{mv^2}{2}, mesmo com massa muito pequena, a alta velocidade dá a ela energia suficiente para colidir com moléculas, arrancar elétrons (formando íons) e quebrar ligações químicas (formando radicais livres). Isso é o que o texto descreve.

Assim:

  1. Beta = elétron, o que elimina B, C, D e E quanto à identidade da partícula.
  2. A justificativa "massa relativa desprezível e elevada energia cinética" é compatível com o fato de ela ser leve e muito rápida.

Na alternativa A, a identificação e a explicação estão corretas.

Alternativa A.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • BNêutron não é partícula beta; a radiação beta é formada por elétrons, que têm carga negativa.
  • CO núcleo de hélio é a partícula alfa, não a beta.
  • DFóton corresponde à radiação gama; a partícula beta tem massa.
  • ENúcleo de hidrogênio é um próton, e não a partícula beta, que tem carga negativa.

Assuntos: radioatividade, partícula beta.

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