Fissão nuclear – Aula de revisão para Química Enem

É a divisão do núcleo de um átomo em dois núcleos menores, com liberação de uma enorme quantidade de energia.

Quando um átomo é bombardeado com um nêutron lento (nêutrons térmicos) ele se torna instável e acaba sendo fragmentado em dois novos átomos.

Ex.:

Fusão nuclear

É a junção de núcleos atômicos produzindo um núcleo maior, com liberação de uma enorme quantidade de energia.

Inverso da fissão nuclear.

Ex.:

Utilização da energia nuclear

Nas indústrias – os isótopos radioativos são usados para encontrar vazamentos em tubulações (principalmente oleodutos), na conservação de alimentos, na esterilização de materiais cirúrgicos e produção de energia.

Na química – os isótopos radioativos são usados como marcadores de moléculas, a fim de descobrir mecanismos de reações químicas (descobrir a cinética da reação química).

Na medicina – os isótopos são usados no diagnóstico de doenças. Ex.: o iodo-131 (tratamento da tireoide); o mercúrio-197 (tratamento de tumores cerebrais); o ferro-59 (estudo de células vermelhas do sangue (hemoglobina).

Tratamento de doenças. Ex.: Bomba de cobalto-60 (usado no tratamento de câncer).

Além de ser um marcador biológico para se descobrir o mecanismo de ação de enzimas.

Na agricultura – os radioisótopos são adicionados a fertilizantes, adubos, etc., a fim de estudar o ciclo desses produtos desde o solo até o corpo humano. São usados também para destruir fungos, insetos nocivos e ervas daninhas.

Na geologia e arqueologia – os radioisótopos são usados para verificar a idade dos materiais minerais, fósseis, artefatos arqueológicos, etc. Num processo chamado de datação, com base no tempo de meia-vida de certos isótopos radioativos é possível comparar os dados com padrões e ter ideia aproximada da idade do material estudado. Ex.: Decaimento do isótopo de carbono-14 para a determinação da idade de fósseis animais e vegetais.

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Desafios

Questão 1

A bomba de hidrogênio é uma das mais poderosas armas de destruição em massa, pois libera quantidades enormes de energia. Ela baseia-se na reação nuclear:

a) do tipo fissão.

b) onde ocorre apenas emissão de raios alfa.

c) onde ocorre apenas emissão de raios beta.

d) do tipo fusão.

e) onde ocorre apenas emissão de raios gama.

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Questão 2

Assinale a alternativa que preenche corretamente a lacuna do parágrafo abaixo.

O Sol é a grande fonte de energia para toda a vida na Terra. Durante muito tempo, a origem da energia irradiada pelo Sol foi um mistério para a humanidade. Hoje, as modernas teorias de evolução das estrelas nos dizem que a energia irradiada pelo Sol provém de processos de _______ que ocorrem no seu interior, envolvendo núcleos de elementos leves.

a) espalhamento.

b) fusão nuclear.

c) fissão nuclear.

d) fotossíntese.

e) combustão.

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Questão 3

O reator atômico instalado no município de Angra dos Reis é do tipo PWR — reator de água pressurizada. O seu princípio básico consiste em obter energia através do fenômeno fissão nuclear, em que ocorre a ruptura de núcleos pesados em outros mais leves, liberando grande quantidade de energia. Esse fenômeno pode ser representado pela seguinte equação nuclear:

Os números atômicos e de massa do elemento são respectivamente indicados na seguinte alternativa:

a) 27 e 91

b) 37 e 90

c) 39 e 92

d) 43 e 93

e) 35 e 91

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Questão 4

(Cesgranrio)

A partir da década de 1940, quando McMillan e Seaborg obtiveram em laboratório os primeiros elementos transurânicos (NA>92), o urânio natural foi usado algumas vezes para obter tais elementos. Para tanto, ele era bombardeado com núcleos de elementos leves. Na obtenção do plutônio, do califórnio e do férmio, as transmutações ocorreram da forma a seguir:

Sendo assim, os valores de A, B e C que indicam as quantidades de nêutrons obtidas são, respectivamente:

a) 1, 4 e 5

b) 1, 5 e 4

c) 2, 4 e 5

d) 3, 4 e 5

e) 3, 5 e 4

Questão 5

Considere a figura abaixo, retirada da matéria da Revista Época, de 1° de junho de 2009, sobre os testes nucleares da Coreia do Norte liderada por Kim Jong-il.

Sobre os fenômenos radioativos, suas aplicações e as discussões suscitadas pela polêmica em torno da provocação nuclear da Coreia do Norte nas últimas semanas, assinale a alternativa INCORRETA.

a) A reação em cadeia da fissão nuclear é o processo de quebra de núcleos grandes em núcleos menores, liberando uma grande quantidade de energia.

b) Nos produtos da fissão nuclear do urânio-235, é possível identificar vários isótopos pertencentes a diferentes elementos químicos que emitem radiação α, β e γ .

c) O lixo nuclear deve ser armazenado em recipientes de chumbo e/ou concreto e guardados em locais seguros por tempo suficiente para que a radiação caia a níveis não prejudiciais.

d) Os reatores nucleares norte-coreanos produzem energia limpa e não oferecem nenhum risco ao ambiente e à população local.

e) A fusão nuclear é a junção de núcleos atômicos produzindo um núcleo maior, com liberação de uma enorme quantidade de energia.