Questão 1
FUVEST 2021
(FUVEST - 2021)
Após os desastres nucleares em Hiroshima, Fukushima e Chernobyl, girassóis foram plantados ao longo da região afetada para que estes absorvessem elementos tóxicos do solo, incluindo isótopos radioativos. Essa técnica é chamada de fitorremediação. Os resultados de um estudo realizado para avaliar a capacidade do girassol de absorver urânio do solo são mostrados na figura a seguir, que apresenta a massa total de urânio absorvida do solo por quilograma de girassol (raízes e brotos), em função do tempo desde o plantio. A concentração inicial de U no solo era de 240 mg/kg, dos quais 1% correspondia ao 234U.
a) Com base na figura, em qual semana após o plantio os girassóis (raízes e brotos) deveriam ser colhidos para que a maior massa de urânio fosse retirada do ambiente de uma única vez?
b) É correto afirmar que os isótopos radioativos de urânio do solo contaminado, quando absorvidos pelos girassóis, deixam de ser radioativos, de forma que os girassóis possam ser comercializados com segurança? Justifique com base no tempo de meia-vida.
c) Se a colheita for realizada na segunda semana após o plantio, quantos quilogramas de girassol (raízes e brotos) precisarão ser retirados de cada tonelada de solo para que a concentração do 234U no solo seja reduzida para 0,6 mg/kg?
Note e adote:
Considere que não ocorreu separação isotópica na absorção do urânio pelas raízes e brotos, ou seja, o percentual de 234U nesse material também é de 1%.
Meia vida do 234U = 240.000 anos
Gabarito:
Resolução:
a) A semana que retira a maior quantidade de urânio é a que apresenta maior concentração de urânio retido nas raízes e brotos. De acordo com o gráfico, é na semana 4, que apresenta concentração igual a 160mg/kg.
b) Não, porque o tempo de meia-vida do urânio é muito maior do que as semanas de plantio. Então, não podem ser comercializados com segurança.
c) A concentração de 234U é igual a 1%, portanto, é 2,4mg/kg. Para reduzir a concentração para 0,6mg/kg, é preciso que reduza 1,8mg de 234U. Como a concentração de 234U é igual a 1%, é preciso que o girassol absorva 180mg de urânio.
Na semana 2, 1kg de girassol absorve 120mg de 234U, então, 180mg é absorvido por:
1 kg de girassol ---- 120 mg
mgirassol -------------- 180mg
mgirassol = 1,5 kg.
Como essa massa de girassol deve estar presente em um quilograma de solo, em uma tonelada vão ser 1500 kg de girassol.