Respostas
Resposta Questão 1
Letra a). A radiação alfa é uma partícula emitida a partir do núcleo de um átomo que apresenta em sua composição dois prótons e dois nêutrons, o que resulta em um número de massa igual a 4 e um número atômico igual a 2 (2α4).
Portanto, todo átomo, ao emitir uma partícula alfa, formará um novo átomo cujo número de massa e cujo número atômico serão reduzidos, respectivamente, em quatro e duas unidades.
Resposta Questão 2
Letra c). Para determinar os valores de x (número atômico) do Th, e y (número de massa) de Ra, devemos seguir os raciocínios:
- Para x:
O número atômico do átomo inicial é sempre igual à somatória do número atômico da partícula emitida e do átomo formado:
x = 88 + 2
x = 90
- Para y:
O número de massa do átomo inicial é sempre igual à somatória da massa da partícula emitida e do átomo formado:
238 = y + 4
238 – 4 = y
y = 234
Resposta Questão 3
Letra b). Como iodo (átomo de origem), cujo número atômico é 53 (53I), e o xenônio (átomo formado), cujo número atômico é 54 (54Xe), apresentam a mesma massa (131) e a diferença de um próton, fica evidente que essa transformação envolveu a emissão de radiação beta (massa 0 e número atômico -1, -1β0) ou elétron de origem nuclear.
Resposta Questão 4
Letra a). Para determinar o número de partículas (prótons e nêutrons) do átomo de tálio (81Tl210), formado após a emissão de uma partícula alfa por um átomo de bismuto, basta realizar os seguintes raciocínios:
Número de prótons:
O número de prótons é sempre igual ao número atômico (Z), logo o seu número de prótons é 81.
Número de nêutrons:
O número de nêutrons é determinado subtraindo o número de massa pelo número atômico:
n = A – Z
n = 210 – 81
n = 129
- Descoberta:
Conforme dito no texto “Emissão alfa (α)”, o químico neozelandês Ernest Rutherford realizou um experimento no qual colocou uma amostra de um material radioativo em um bloco de chumbo, com um furo para direcionar as emissões radioativas; e submeteu essas radiações a um campo eletromagnético.
Dentre os resultados obtidos, Rutherford percebeu que um feixe de radiações era atraído pela placa positiva, o que o levou a concluir que essas emissões eram de carga negativa. Essa radiação ficou sendo chamada de raiosou emissões beta (β).
Visto que os raios sofriam deflexão quando submetidos a um campo eletromagnético, isso o levou a concluir também que eles eram na verdade compostos por partículas que apresentam massa. A massa dessas partículas, porém, era menor que a das partículas que constituíam as emissões alfa, porque as partículas β sofriam maior desvio.
- Constituição:
Em 1900, o físico francês Antoine-Henri Bequerel (1852-1908) comparou esses desvios sofridos pelas partículas beta com os desvios que os elétrons realizavam, quando também eram submetidos a um campo eletromagnético. O resultado foi que eram iguais; com isso, viu-se que as partículas beta eram na realidade elétrons.
Em razão disso, a representação dessa partícula é dada por 0-1β ou β-. Veja que a emissão beta apresenta número de massa (A) igual a zero, pois os elétrons não fazem parte do núcleo do átomo.
- Consequências da emissão de partículas beta para a estrutura do átomo:
A emissão de uma partícula beta (0-1β) é resultado do rearranjo do núcleo instável do átomo radioativo de modo a adquirir estabilidade. Para tanto, ocorre um fenômeno no núcleo, no qual um nêutron se decompõe originando três novas partículas: um próton, um elétron (partícula β) e um neutrino. O antineutrino e o elétron são emitidos; o próton, no entanto, permanece no núcleo.
10n
→11p + 0-1e + 00ν
nêutron próton elétron neutrino
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Dessa forma, quando um átomo emite uma partícula beta, ele se transforma em um novo elemento com o mesmo número de massa (porque o nêutron que havia antes foi “substituído” pelo próton), mas o seu número atômico (Z = prótons no núcleo) aumenta uma unidade.
Veja a seguir como isso ocorre de modo genérico:
Veja um exemplo de decaimento beta que ocorre com o isótopo 14 do elemento carbono:
A radiação beta é constituída de elétrons emitidos à grande velocidade pelos núcleos dos átomos radioativos, sendo que essa velocidade inicial é de 100 000 km/s até 290 000 km/s e chegam a atingir 95% da velocidade da luz.
A massa da radiação β é a mesma de um elétron, que é 1840 vezes menor que a de um próton ou de um nêutron. A radiação alfa (α) emite dois prótons e dois nêutrons, assim a massa das partículas α é 7360 vezes maior que a das partículas β. Isso explica o fato de as partículas α sofrerem um desvio menor que as partículas β, conforme Rutherford havia verificado em seu experimento.
- Poder de penetração:
Seu poder de penetração é médio, sendo de 50 a 100 vezes mais penetrante que as partículas alfa. Estas podem atravessar uma folha de papel, mas são detidas por uma chapa de chumbo de apenas 2 mm ou de alumínio de 2 cm. Quando incidem no corpo humano, podem penetrar até 2 cm.
- Danos causados ao ser humano:
Visto que seu poder de penetração sobre o corpo humano é de apenas 2 cm, as partículas β podem penetrar na pele, causando queimaduras, mas são barradas antes de atingir órgãos mais internos do corpo.
Por Jennifer Fogaça
Graduada em QUímica