Questão 9622
UNIFESP 2009
(UNIFESP - 2009)
Dentre outras aplicações, a radiação nuclear pode ser utilizada para preservação de alimentos, eliminação de insetos, bactérias e outros microorganismos eventualmente presentes em grãos e para evitar que certas raízes brotem durante o armazenamento. Um dos métodos mais empregados utiliza a radiação gama emitida pelo isótopo 60Co. Este isótopo é produzido artificialmente pela reação de um isótopo do elemento químico X com um nêutron, gerando somente 60Co como produto de reação. O 60Co, por sua vez, decai para um elemento Y, com a emissão de uma partícula beta de carga negativa e de radiação gama. Os elementos X e Y têm números atômicos, respectivamente, iguais a:
Gabarito:
27 e 28.
Resolução:
• Elemento químico X:
Equação da reação do elemento X com um nêutron, que gera 60Co como produto de reação:
X + 0n1 → 60Co27
Como essa é uma equação química, a soma dos números de massa dos reagentes deve ser igual a dos produtos. Isto é:
Em que AX ≡ número de massa de X; An ≡ número de massa do nêutron e A60Co ≡ número de massa do cobalto-60.
O número de massa do nêutron é igual a 1 e o número de massa do cobalto é igual a 60. Portanto:
A soma dos números atômicos dos reagentes e dos produtos também deve ser igual:
Em que ZX ≡ número atômico de X; Zn ≡ número atômico do nêutron e Z60Co ≡ número atômico do cobalto-60.
O número atômico do nêutron é 0 e o número atômico do cobalto-60 é 27. Portanto:
O elemento X tem número de massa 59 e número atômico 27.
• Elemento químico Y:
Equação de decaimento do 60Co:
60Co27 → Y + -1β0 + γ
Ao emitir uma partícula beta, o nuclídeo tem seu número atômico aumentado em 1 e seu número de massa não é alterado. Portanto, o número atômico do elemento Y é 28.
Também pode-se calcular o número atômico do elemento Y com o mesmo raciocínio feito para o elemento X.
Soma dos números atômicos dos reagentes e produtos:
Portanto, a alternativa correta é a letra d) 27 e 28.