PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 46 (2º semestre) da UFG 2012
A datação arqueológica consiste na quantificação do carbono-14 (^{14}\text{C}_6), um isótopo radioativo do carbono, em um determinado corpo ou objeto em estudo. O ^{14}\text{C}_6 é formado quando um nêutron proveniente dos raios cósmicos é capturado por um átomo de nitrogênio (^{14}\text{N}_7), expelindo um próton. O ^{14}\text{C}_6 decai espontaneamente para ^{14}\text{N}_7 com o tempo de meia-vida superior a 5.000 anos. Nesse processo de decaimento radioativo ocorre a emissão de:
- Apartículas alfa
- Bpartículas beta
- Cpartículas gama
- Dprótons
- Eneutros
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Resolução comentada
Em todo decaimento, a soma dos números de massa (A) e a soma dos números atômicos (Z) se conservam. Vamos escrever a reação do enunciado:
- Número de massa: 14 = 14 + A_x, logo A_x = 0.
- Número atômico: 6 = 7 + Z_x, logo Z_x = -1.
A partícula emitida tem massa praticamente nula e carga -1: é um elétron, ^{0}_{-1}e. Esse elétron, emitido pelo núcleo, é chamado de partícula beta (\beta^-). Ele surge da transformação de um nêutron em próton dentro do núcleo, e por isso o número atômico aumenta em uma unidade (de 6 para 7) sem mudar a massa.
Comparando com as outras opções:
- A partícula alfa (^4_2\text{He}) diminuiria A em 4 e Z em 2, o que não ocorre aqui.
- A radiação gama é onda eletromagnética, sem carga nem massa, e não altera Z.
- Emitir próton ou nêutron mudaria o número de massa.
Portanto, o decaimento do carbono-14 emite partículas beta.
Alternativa B.
Por que as outras alternativas estão erradas
- AA partícula alfa reduziria A em 4 e Z em 2, e o produto não seria ^{14}\text{N}_7.
- CA radiação gama não tem carga e não muda Z, mas Z passa de 6 para 7.
- DEmitir um próton reduziria A em 1 e Z em 1, o que não leva ao ^{14}\text{N}_7.
- EEmitir um nêutron reduziria A em 1 sem mudar Z, resultando em outro isótopo do carbono.
Assunto: Radioatividade e meia-vida.
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Fonte: UFG 2012 · 2º semestre · 1ª etapa. Prova oficial ↗