Questão 70 - Prova Azul - ENEM 2016 Primeira Aplicação - Resolvida

Questão 70 - Prova Azul - ENEM 2016 Primeira Aplicação - Resolvida - Com vídeo

Questão 70

Resposta A

http://especiais.g1.globo.com/educacao/enem/2016/correcao-provas-enem/#resposta

Tipos de decaimento

Quanto aos tipos de radiação radioativa, descobriu-se que um campo elétrico ou magnético podia separar as emissões em três tipos de raios. Por falta de melhores termos, os raios foram designados alfabeticamente como alfa, beta e gama, o que se mantém até hoje. Enquanto que o decaimento alfa foi apenas observado nos elementos mais pesados (número atômico 52, telúrio, e maiores), os outros dois tipos de decaimento foram observados em todos os elementos.^[6]

Ao analisar-se a natureza dos produtos do decaimento, tornou-se óbvio a partir da direção das forças eletromagnéticas produzidas sobre as radiações pelos campos magnético e elétrico externos, que os raios alfa tinham carga positiva, os raios beta carga negativa, e que os raios gama eram neutros. A partir da magnitude de deflexão, era claro que as partículas alfa eram muito mais maciças do que as partículas beta. Fazer passar partículas alfa através de uma janela de vidro muito fina e encerrá-las numa lâmpada de néon permitiu aos investigadores estudarem o espectro de emissão do gás resultante, e finalmente demonstrarem que as partículas alfa são núcleos de hélio. Outras experiências mostraram a semelhança entre a radiação beta clássica e os raios catódicos: são ambos fluxos de eletrons. De igual modo, descobriu-se que a radiação gama e os raios-X são formas semelhantes de radiação eletromagnética de alta-energia.^[6]

Embora os decaimentos alfa, beta e gama sejam os mais comuns, outros tipos seriam descobertos. Pouco depois da descoberta do positron em produtos de raios cósmicos, percebeu-se que o mesmo processo que opera no decaimento beta clássico pode também produzir pósitrons (emissão positrónica). Num processo análogo, descobriu-se que ao invés de emitirem pósitrons e neutrinos, alguns nuclideos ricos em protõons capturavam os seus próprios eletrons atômicos (captura eletrónica), e emitem apenas um neutrino (e geralmente também um raio gama). Cada um destes tipos de decaimento envolve a captura ou emissão de elétrons ou positrons nucleares, e leva o núcleo a aproximar-se da razão entre neutrões e protons que tem a menor energia para um dado número total de nucleons (neutrons mais protons).^[6]

Pouco tempo após a descoberta do neutrão em 1932, Enrico Fermi descobriu que certas reações de decaimento raras produziam neutrões como partícula de decaimento (emissão de neutrões). A emissão protónica isolada acabaria por ser observada em alguns elementos. Foi também descoberto que alguns elementos mais pesados podem sofrer fissão espontânea resultando em produtos de composição variável. Num fenômeno chamado decaimento aglomerado, observou-se que eram emitidas ocasionalmente pelos átomos combinações específicas de nêutrons e prótons (núcleos atômicos), que não as partículas alfa.

Foram descobertos outros tipos de decaimento radioativo que emitiam partículas já conhecidas, mas por meio de mecanismos diferentes. Um exemplo é a conversão interna, a qual resulta na emissão eletrônica e por vezes emissão de fótons de alta-energia, embora não envolva nem decaimento beta nem decaimento gama. Este tipo de decaimento (como o decaimento gama de transição isomérica) não transmuta um elemento em outro.^[6]

São conhecidos eventos raros que envolvem a combinação de dois eventos de decaimento beta com ocorrência simultânea. É admissível qualquer processo de decaimento que não viole as leis de conservação da energia ou do momento (e talvez outras leis de conservação) , embora nem todos tenham sido detectados.

https://pt.wikipedia.org/wiki/Radioatividade

No ano de 1947, o químico Willard Libby fez uma descoberta que mudaria a história da Arqueologia, a partir de seus estudos seria possível decifrar a idade de fósseis antigos. Para entender sobre a descoberta de Libby, primeiro é preciso saber a diferença entre Carbono 14 (¹⁴C) e Carbono 12 (¹²C).

- Carbono 12 é aquele encontrado na composição do diamante, da grafite, do aço, ou seja, de substâncias inorgânicas.

- Já o Carbono 14 está presente em tecidos vivos (de animais, plantas, e do homem). É um isótopo radioativo instável, que decai a um ritmo lento a partir da morte de um organismo vivo.

O C 14 recebe esta numeração porque apresenta massa atômica 14, esta forma apresenta dois nêutrons a mais no seu núcleo que seu isótopo estável C 12.

As pesquisas de Libby revelaram que a quantidade de carbono 14 dos tecidos orgânicos mortos diminui a um ritmo constante com o passar do tempo. Assim, a medição dos valores do isótopo radioativo em um objeto fóssil nos dá pistas muito exatas dos anos decorridos desde sua morte.

A técnica do carbono 14 para a datação de cadáveres antigos só se aplica às amostras que tenham no máximo 70 mil anos de idade, como já vimos, a quantidade de C 14 diminui com o passar do tempo, ficando difícil detectá-lo após este período.

A partir da morte de um ser vivo, a quantidade de C-14 existente no tecido orgânico se dividirá pela metade a cada 5.730 anos, é o que se chama de meia vida do carbono.

Esta técnica é aplicável à madeira, sedimentos orgânicos, ossos, conchas marinhas, etc.

Agora já sabemos a finalidade do Carbono 14 em achados arqueológicos, a idade de múmias nunca mais foi um mistério após a descoberta de Willard Libby.

SOUZA, Líria Alves De. "Carbono 14"; Brasil Escola. Disponível em . Acesso em 06 de novembro de 2016.

Assunto: Radioatividade.
Alternativa correta: A
Comentário:
Quando um indivíduo morre dá-se início a redução da quantidade de carbono-14 por conta da sua transmutação natural.

6C14 → 7N14 + -1β0

Nível de dificuldade: Difícil
Prova - nº da questão