Questão 55 da UFPR 2023

Question

O isótopo ítrio-90, de número atômico Z = 39 e número de massa A = 90, é produzido a partir do isótopo A, que é um subproduto de reatores nucleares. O núcleo de A decai radioativamente por emissão de partícula beta e transforma-se no ítrio-90 que, por sua vez, emite uma radiação beta adequada para tratar certos tipos de câncer. Após o decaimento beta, o ítrio-90 transforma-se no isótopo B, que não é radioativo. Considerando as informações apresentadas, os valores corretos de número atômico (Z) e número de massa (A) dos isótopos A e B são, respectivamente:

A
Z = 37 e A = 90; Z = 41 e A = 90.
B
Z = 38 e A = 90; Z = 40 e A = 90.
C
Z = 39 e A = 89; Z = 39 e A = 91.
D
Z = 40 e A = 91; Z = 38 e A = 89.
E
Z = 41 e A = 94; Z = 37 e A = 86.

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 55 da UFPR 2023

1ª fase

O isótopo ítrio-90, de número atômico Z = 39 e número de massa A = 90, é produzido a partir do isótopo A, que é um subproduto de reatores nucleares. O núcleo de A decai radioativamente por emissão de partícula beta e transforma-se no ítrio-90 que, por sua vez, emite uma radiação beta adequada para tratar certos tipos de câncer. Após o decaimento beta, o ítrio-90 transforma-se no isótopo B, que não é radioativo. Considerando as informações apresentadas, os valores corretos de número atômico (Z) e número de massa (A) dos isótopos A e B são, respectivamente:

A
Z = 37 e A = 90; Z = 41 e A = 90.
B
Z = 38 e A = 90; Z = 40 e A = 90.
C
Z = 39 e A = 89; Z = 39 e A = 91.
D
Z = 40 e A = 91; Z = 38 e A = 89.
E
Z = 41 e A = 94; Z = 37 e A = 86.

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Resolução comentada

Na emissão beta (\beta^-), um nêutron do núcleo vira um próton e emite um elétron (a partícula beta). Por isso o número atômico aumenta em 1 e o número de massa não muda, já que A = prótons + nêutrons e a soma continua a mesma. A partícula beta tem Z = -1 e A = 0.

Isótopo A: ele decai por beta e vira ítrio-90:

\ce{^{A}_{Z}A -> ^{90}_{39}Y + ^{0}_{-1}\beta}

Conservação do número de massa: A = 90 + 0 = 90.
Conservação da carga (número atômico): Z = 39 + (-1) = 38.

Logo, A tem Z = 38 e A = 90 (é o estrôncio-90).

Isótopo B: o ítrio-90 também emite beta:

\ce{^{90}_{39}Y -> ^{A}_{Z}B + ^{0}_{-1}\beta}

Massa: A = 90 - 0 = 90.
Número atômico: 39 = Z - 1, então Z = 40.

Logo, B tem Z = 40 e A = 90 (é o zircônio-90, estável).

Os dois isótopos têm A = 90; o número atômico de A é 38 e o de B é 40.

Alternativa B.

Por que as outras alternativas estão erradas

ASubtrai 2 e soma 2 no número atômico, como se fossem emissões de outro tipo, em vez de variar 1 unidade em cada decaimento beta.
CMantém Z = 39 e altera a massa, o que não corresponde à emissão beta, que muda Z e preserva A.
DAltera o número de massa e inverte o sentido da variação de Z, sem respeitar a conservação de massa e carga.
EVariações de Z e A sem relação com a emissão beta; não conserva massa nem carga.

Assuntos: radioatividade, decaimento beta.

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Questão 55 no caderno 1ª fase da UFPR 2023

Fonte: UFPR 2023 · 1ª fase. Prova oficial ↗