EEAR 2025 (CFS 1) — questão 63 de Física

Gabarito BFísica moderna — fissão nuclear do urânio-235 (conservação de massa e carga)Exame de Admissão ao CFS 1/2025 · Física
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 63 de Física do EEAR 2025 (CFS 1)

Enunciado em texto

O processo de fissão nuclear consiste na quebra de um núcleo atômico instável, através do bombardeamento deste núcleo por nêutrons, produzindo assim novas partículas. Quando o núcleo do isótopo 235 do urânio (92235U)\left({}^{235}_{92}\text{U}\right) é bombardeado por um nêutron, o núcleo do 92235U{}^{235}_{92}\text{U} ________.

Dentre as alternativas a seguir, assinale aquela que preenche corretamente a lacuna do texto do enunciado.

a) irá se manter estável e absorverá uma quantidade infinita de partículas de nêutrons, já que essas partículas não possuem cargas elétricas e não irão interferir nas forças existentes no interior deste núcleo

b) irá se partir dando origem a dois núcleos, o 3692Kr{}^{92}_{36}\text{Kr} e o 56141Ba{}^{141}_{56}\text{Ba}, e mais três nêutrons

c) irá se partir dando origem a dois núcleos, o 3692Kr{}^{92}_{36}\text{Kr} e o 56141Ba{}^{141}_{56}\text{Ba}, e mais dois nêutrons

d) irá se partir dando origem a apenas dois núcleos, o 3692Kr{}^{92}_{36}\text{Kr} e o 56141Ba{}^{141}_{56}\text{Ba}

(Enunciado: Exame de Admissão ao CFS 1/2025 — EEAR.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola de Especialistas de Aeronáutica (EEAR), do Comando da Aeronáutica.

Resolução comentada

O que a questão pede: o que acontece com o U-235 ao absorver um nêutron e, em particular, quantos nêutrons saem junto com o criptônio e o bário.

Passo 1 — o que acontece. O U-235 absorve o nêutron, fica muito instável e se parte em dois núcleos médios, liberando energia e alguns nêutrons. Isso já descarta a (A).

Passo 2 — conservação do número de massa (a soma dos números de cima). Entram o urânio e o nêutron; saem Kr, Ba e k nêutrons:

235+1=92+141+k235 + 1 = 92 + 141 + k

236=233+k  ⇒  k=3236 = 233 + k \;\Rightarrow\; k = 3

Passo 3 — conferir a carga (a soma dos números de baixo; o nêutron tem zero):

92+0=36+56+3⋅0=9292 + 0 = 36 + 56 + 3 \cdot 0 = 92

A reação completa:

01n+92235U→{}^{1}_{0}\text{n} + {}^{235}_{92}\text{U} \to

3692Kr+56141Ba+3 01n{}^{92}_{36}\text{Kr} + {}^{141}_{56}\text{Ba} + 3\,{}^{1}_{0}\text{n}

Por que não as outras: com dois nêutrons (C) a massa do lado direito soma 235, e sem nêutrons (D) soma 233, mas tem de dar 236.

⚠️ A armadilha: esquecer o nêutron que entra e fazer 235 = 92 + 141 + k, o que dá k = 2 (alternativa C).

A ideia em uma frase: numa reação nuclear, a soma dos números de massa e a soma das cargas se conservam; contando o nêutron que entra, saem três nêutrons, que mantêm a reação em cadeia.

Resposta: alternativa B (Kr-92, Ba-141 e três nêutrons).

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

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