PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 7 (1º semestre · 2º dia · Grupo 2) da 2ª etapa da UFG 2014
Em junho de 2013, autoridades japonesas relataram a presença de níveis de trítio acima dos limites tolerados nas águas subterrâneas acumuladas próximo à central nuclear de Fukushima. O trítio, assim como o deutério, é um isótopo do hidrogênio e emite partículas beta (\beta).
Ante o exposto,
a) escreva a equação química que representa a fusão nuclear entre um átomo de deutério e um átomo de trítio com liberação de um nêutron (n); (2,0 pontos)
b) identifique o isótopo do elemento químico formado após o elemento trítio emitir uma partícula beta. (3,0 pontos)
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Resolução comentada
Resolução comentada
a) Deutério é o isótopo do hidrogênio com 1 próton e 1 nêutron (A=2, Z=1). Trítio tem 1 próton e 2 nêutrons (A=3, Z=1). Na fusão, os dois núcleos se juntam e liberam um nêutron (^1_0\text{n}).
Para achar o outro produto, conservamos número de massa e número atômico:
- Massa: 2+3=5, então 5 = A + 1 e A=4.
- Carga: 1+1=2, então 2 = Z + 0 e Z=2.
O núcleo formado tem Z=2 e A=4, ou seja, hélio-4 (partícula alfa).
Equação: ^2_1\text{H} + {}^3_1\text{H} \rightarrow {}^4_2\text{He} + {}^1_0\text{n}
b) Na emissão beta, um nêutron do núcleo se transforma em próton e emite um elétron (a partícula \beta, ^0_{-1}\beta). Assim, o número atômico aumenta em 1 e o número de massa não muda.
Para o trítio:
- Massa: 3 = 0 + A, logo A=3.
- Carga: 1 = -1 + Z, logo Z=2.
O elemento com Z=2 é o hélio, e o isótopo formado tem 2 prótons e 1 nêutron: o hélio-3.
Isótopo formado: hélio-3 (^3_2\text{He})
Assunto: Emissões radioativas, fissão e fusão.
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Fonte: UFG 2ª etapa 2014 · 1º semestre · 2º dia · Grupo 2. Prova oficial ↗