Questão 110 do ENEM PPL 2018

2º dia · Ciências da Natureza

O elemento radioativo tório (Th) pode substituir os combustíveis fósseis e baterias. Pequenas quantidades desse elemento seriam suficientes para gerar grande quantidade de energia. A partícula liberada em seu decaimento poderia ser bloqueada utilizando-se uma caixa de aço inoxidável. A equação nuclear para o decaimento do ^{230}_{90}\text{Th} é:

^{230}_{90}\text{Th} \longrightarrow {^{226}_{88}\text{Ra}} + \text{partícula} + \text{energia}

Considerando a equação de decaimento nuclear, a partícula que fica bloqueada na caixa de aço inoxidável é o(a)

  1. A
    alfa.
  2. B
    beta.
  3. C
    próton.
  4. D
    nêutron.
  5. E
    pósitron.
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Resolução comentada

Em qualquer equação nuclear, a soma dos números de massa (A) e a soma dos números atômicos (Z) precisam ser iguais nos dois lados. Com isso descobrimos a partícula que falta.

  1. Massa: 230 = 226 + A, logo A = 4.
  2. Carga: 90 = 88 + Z, logo Z = 2.

A partícula tem número de massa 4 e número atômico 2, ou seja, é ^{4}_{2}\text{He}, formada por 2 prótons e 2 nêutrons. Essa é a partícula alfa (\alpha).

As outras opções não servem. A partícula beta tem massa desprezível e carga -1, e o pósitron tem massa desprezível e carga +1. Nesses casos o número de massa não mudaria. O próton (^{1}_{1}\text{p}) e o nêutron (^{1}_{0}\text{n}) teriam massa 1.

A alfa é grande e pesada, com pouco poder de penetração. Por isso é barrada até por uma folha de papel ou pela pele, e uma caixa de aço a bloqueia com folga, como diz o enunciado.

Alternativa A.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • Ba partícula beta (^{0}_{-1}\beta) não altera o número de massa, mas aqui a massa cai 4 unidades.
  • Cum próton teria massa 1 e carga +1, o que não fecha o balanço de A=4 e Z=2.
  • Dum nêutron teria massa 1 e carga 0, incompatível com A=4 e Z=2.
  • Eo pósitron tem massa desprezível e carga +1, não explica a perda de 4 unidades de massa.

Assuntos: radioatividade, decaimento alfa, equação nuclear.

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