PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 12 (2º semestre · 1º dia · Grupo 1) da 2ª etapa da UFG 2011
No dia 11 de março de 2011, o Japão foi devastado por um forte terremoto que gerou em seguida um tsunami que arrasou a região nordeste do país. Alguns dias depois, níveis anormais de iodo radioativo (I^{131}) foram detectados na água corrente e em alguns alimentos, como leite e espinafre. O isótopo do I^{131} decai por emissão de partículas \beta.
Considerando o exposto,
a) escreva a equação balanceada para esse processo e identifique o elemento formado após emissão de uma partícula \beta. (2,0 pontos)
b) calcule a massa do elemento radioativo, após 40 dias, presente em uma amostra de leite previamente contaminada com 9{,}6\ \mu\text{g} de I^{131}. O tempo de meia vida do I^{131} é de aproximadamente oito dias. (3,0 pontos)
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Resolução comentada
Resolução comentada
a) A emissão beta (\beta^-) ocorre quando um nêutron do núcleo se transforma em próton e libera um elétron (a partícula \beta). Por isso, o número de massa não muda e o número atômico aumenta em 1.
O iodo tem Z = 53. Após a emissão, o núcleo passa a ter Z = 53 + 1 = 54, que é o xenônio (Xe), e A = 131.
Conferindo: massa 131 = 131 + 0; carga 53 = 54 + (-1).
Equação: \ce{^{131}_{53}I -> ^{131}_{54}Xe + ^{0}_{-1}\beta}; o elemento formado é o xenônio (Xe).
b) A meia-vida é o tempo necessário para a massa do radioisótopo cair à metade. Primeiro, calculamos quantas meias-vidas cabem em 40 dias:
A massa restante é:
Conferindo passo a passo: 9{,}6 \to 4{,}8 \to 2{,}4 \to 1{,}2 \to 0{,}6 \to 0{,}3.
Após 40 dias restam 0{,}3\ \mu\text{g} de I^{131}.
Assuntos: Meia-vida e datação radioativa, Emissões radioativas, fissão e fusão.
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Fonte: UFG 2ª etapa 2011 · 2º semestre · 1º dia · Grupo 1. Prova oficial ↗