ENEM 2011 PPL — questão 69 de Física
Enunciado em texto
Radioisótopos são frequentemente utilizados em diagnósticos por imagem. Um exemplo é aplicação de iodo-131 para detectar possíveis problemas associados à glândula tireoide. Para o exame, o paciente incorpora o isótopo radioativo pela ingestão de iodeto de potássio, o qual se concentrará na região a ser analisada. Um detector de radiação varre a região e um computador constrói a imagem que irá auxiliar no diagnóstico. O radioisótopo em questão apresenta um tempo de meia-vida igual a 8 minutos e emite radiação gama e partículas beta em seu decaimento radioativo.
Química nuclear na medicina. Disponível em: www.qmc.ufsc.br. Acesso em: 28 jul. 2010 (adaptado).
No decaimento radioativo do iodo-131, tem-se a
a) produção de uma partícula subatômica com carga positiva.
b) possibilidade de sua aplicação na datação de fósseis.
c) formação de um elemento químico com diferente número de massa.
d) emissão de radiação que necessita de um meio material para se propagar.
e) redução de sua massa a um quarto da massa inicial em menos de meia hora.
(Enunciado: ENEM 2011 PPL (2ª aplicação), Caderno 3 – Branco — INEP.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.
Resolução comentada
O que a questão pede: qual afirmação sobre o decaimento do iodo-131 é verdadeira, usando os dados do texto: meia-vida de 8 minutos, emissão gama e beta.
Passo 1 — meia-vida. A cada meia-vida, a massa de iodo-131 que ainda não decaiu cai pela metade:
Em 16 minutos, a massa de iodo-131 cai a um quarto da inicial. Como 16 min é menos que meia hora, a alternativa E está certa.
Passo 2 — conferir as outras. A partícula beta emitida pelo iodo-131 é um elétron, de carga negativa: (A) está errada. No decaimento beta, um nêutron vira próton e o núcleo emite o elétron. O número de massa (prótons + nêutrons) não muda, só o número atômico sobe uma unidade (o iodo-131 vira xenônio-131), e a radiação gama também não muda o número de massa: (C) está errada. A radiação gama é onda eletromagnética, e se propaga até no vácuo: (D) está errada. Para datar fósseis, de milhares de anos, é preciso um isótopo de meia-vida longa, como o carbono-14 (cerca de 5 700 anos); um de meia-vida de minutos some rápido demais: (B) está errada.
Observação: na vida real, a meia-vida do iodo-131 é de cerca de 8 dias, mas a questão deve ser resolvida com o dado do texto, 8 minutos.
⚠️ A armadilha: a alternativa C. O iodo vira outro elemento, sim, mas com o mesmo número de massa: no decaimento beta muda o número atômico, não o de massa.
A ideia em uma frase: a cada meia-vida a quantidade de material radioativo cai pela metade: duas meias-vidas, um quarto.
Resposta: alternativa E (um quarto da massa em 16 min, menos de meia hora).
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.
Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.