Questão 10 da FUVEST 2011

1ª fase

A seguinte declaração foi divulgada no jornal eletrônico FOLHA.com – mundo em 29/05/2010: “A vontade do Irã de enriquecer urânio a 20% em seu território nunca esteve sobre a mesa de negociações do acordo assinado por Brasil e Turquia com Teerã, afirmou nesta sexta-feira o ministro das Relações Exteriores brasileiro Celso Amorim”. Enriquecer urânio a 20%, como mencionado nessa notícia, significa

  1. A
    aumentar, em 20%, as reservas conhecidas de urânio de um território.
  2. B
    aumentar, para 20%, a quantidade de átomos de urânio contidos em uma amostra de minério.
  3. C
    aumentar, para 20%, a quantidade de \ce{^{238}U} presente em uma amostra de urânio.
  4. D
    aumentar, para 20%, a quantidade de \ce{^{235}U} presente em uma amostra de urânio.
  5. E
    diminuir, para 20%, a quantidade de \ce{^{238}U} presente em uma amostra de urânio.
NOTE E ADOTE
As porcentagens aproximadas dos isótopos \ce{^{238}U} e \ce{^{235}U} existentes em uma amostra de urânio natural são, respectivamente, 99,3% e 0,7%.
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Resolução comentada

O urânio natural é uma mistura de isótopos. Pelo "Note e adote", cerca de 99{,}3\% dos átomos são de \ce{^{238}U} e apenas 0{,}7\% de \ce{^{235}U}.

O isótopo \ce{^{235}U} é o físsil, usado como combustível em reatores e em bombas. Como ele é muito raro no urânio natural, é preciso aumentar sua proporção na amostra, e esse processo se chama enriquecimento.

Enriquecer a 20\% quer dizer que, depois do processo, 20\% dos átomos da amostra de urânio passam a ser de \ce{^{235}U}. Em consequência, a fração de \ce{^{238}U} cai de 99{,}3\% para 80\%.

Análise do que o enunciado pede:

  1. O enriquecimento é feito sobre a composição isotópica da amostra, não sobre reservas de um território, o que elimina a A.
  2. A proporção refere-se aos isótopos do próprio urânio, e não a átomos de urânio dentro do minério, o que elimina a B.
  3. O isótopo cuja porcentagem aumenta é o \ce{^{235}U}, que sobe de 0{,}7\% para 20\%. Isso elimina a C, que fala do \ce{^{238}U}, e a E, que fala em diminuir o \ce{^{238}U} "para 20%".

Portanto, enriquecer a 20\% é aumentar para 20\% a quantidade de \ce{^{235}U} na amostra.

Alternativa D.

Pegadinha: A alternativa C engana quem não lembra qual isótopo é o físsil, pois só troca o número de massa 235 por 238.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AConfunde enriquecimento com aumento das reservas; o processo altera a composição isotópica da amostra.
  • BTrata de átomos de urânio em um minério, mas o enriquecimento trata da proporção entre isótopos do urânio.
  • CTroca o isótopo: o \ce{^{238}U} já é cerca de 99,3% do urânio natural e não é o que se enriquece.
  • EO \ce{^{238}U} de fato diminui, mas cai para cerca de 80%, não para 20%; o enriquecimento é definido pelo aumento do \ce{^{235}U}.

Assuntos: isótopos, enriquecimento de urânio.

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