PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 82 da UNICAMP 2017

1ª fase · Química: Emissões radioativas, fissão e fusão

Um filme de ficção muito recente destaca o isótopo \ce{^3_2He}, muito abundante na Lua, como uma solução para a produção de energia limpa na Terra. Uma das transformações que esse elemento pode sofrer, e que justificaria seu uso como combustível, está esquematicamente representada na reação abaixo, em que o \ce{^3_2He} aparece como reagente.

Esquema da reação nuclear: dois núcleos reagentes, cada um formado por duas esferas escuras e uma esfera clara, produzem, após a seta de reação, um núcleo composto por duas esferas escuras e duas esferas claras mais duas esferas escuras isoladas.

De acordo com esse esquema, pode-se concluir que essa transformação, que liberaria muita energia, é uma

  1. A
    fissão nuclear, e, no esquema, as esferas mais escuras representam os nêutrons e as mais claras os prótons.
  2. B
    fusão nuclear, e, no esquema, as esferas mais escuras representam os nêutrons e as mais claras os prótons.
  3. C
    fusão nuclear, e, no esquema, as esferas mais escuras representam os prótons e as mais claras os nêutrons.
  4. D
    fissão nuclear, e, no esquema, as esferas mais escuras são os prótons e as mais claras os nêutrons.
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Resolução comentada

O \ce{^3_2He} tem 2 prótons e 1 nêutron (A = 3, Z = 2). No esquema, cada núcleo reagente tem 2 esferas escuras e 1 clara. Como são 2 prótons e 1 nêutron, as escuras são os prótons e a clara é o nêutron.

Conferindo os produtos:

  1. Reagentes: 2\ \ce{^3_2He} somam 4 prótons e 2 nêutrons.
  2. Produto principal: 2 escuras e 2 claras, isto é, 2 prótons e 2 nêutrons, que é o \ce{^4_2He}.
  3. Mais 2 esferas escuras isoladas: 2 prótons livres, que são núcleos de \ce{^1_1H}.
  4. Total: 4 prótons e 2 nêutrons, o que conserva a carga e o número de massa.

A reação é:

\ce{^3_2He + ^3_2He -> ^4_2He + 2 ^1_1H}

Dois núcleos leves se unem e formam um núcleo mais pesado. Isso é fusão nuclear. Na fissão, um núcleo pesado se quebra em núcleos menores, o que não ocorre aqui.

Portanto, é fusão nuclear, com as esferas escuras representando prótons e as claras, nêutrons.

Alternativa C.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AChama de fissão um processo em que núcleos leves se unem e ainda inverte prótons e nêutrons.
  • BAcerta a fusão, mas inverte as cores: o He-3 tem 2 prótons e 1 nêutron, então as escuras (2) são prótons.
  • DClassifica como fissão, embora dois núcleos se juntem; só acerta a identificação das esferas.

Assuntos: Emissões radioativas, fissão e fusão, Estrutura do átomo, íons e isótopos.

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Ver como caiu na prova Questão 82 no caderno Q da UNICAMP 2017

Fonte: Comvest/Vestibular Unicamp 2017. Prova oficial ↗