PUC-Campinas 2010 — questão 34 de Física

Gabarito BFísica moderna — fissão do urânio e número de nêutrons do núcleoVestibular 2010 · Prova Geral (todos os cursos)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 34 de Física do PUC-Campinas 2010

Enunciado em texto

A Era Atômica foi marcada por várias descobertas. Entre elas, a cisão do núcleo de urânio realizada pelos físicos alemães Otto Hahn e Fritz Strassman, em 22 de dezembro de 1922. A equação que representa esse processo é

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

O número de nêutrons para o elemento urânio, nessa equação é

(A) 235

(B) 143

(C) 92

(D) 90

(E) 20

(Enunciado: Vestibular PUC-Campinas 2010, Prova Geral — PUC-Campinas.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica de Campinas (PUC-Campinas).

Resolução comentada

O que a questão pede: quantos nêutrons tem o núcleo de urânio que sofre a fissão.

Passo 1 — o número de massa A do urânio. O número de massa se conserva: a soma de cima é igual dos dois lados.

A+1=141+92+3×1A + 1 = 141 + 92 + 3 \times 1

A=236−1=235A = 236 - 1 = 235

Passo 2 — o número atômico Z. A carga também se conserva (soma de baixo):

Z+0=56+36+3×0=92Z + 0 = 56 + 36 + 3 \times 0 = 92

É o urânio-235, 92235U^{235}_{92}\text{U}.

Passo 3 — os nêutrons:

N=A−Z=235−92=143N = A - Z = 235 - 92 = 143

Detalhe histórico: a data que o enunciado traz para o experimento de Hahn e Strassmann, 1922, não está certa: a fissão do urânio foi observada em dezembro de 1938. Isso não interfere na conta.

⚠️ A armadilha: parar no número de massa e marcar 235 (A), ou no número atômico e marcar 92 (C). A pergunta é sobre nêutrons: A − Z. E quem esquece os 3 nêutrons que saem acha A = 232 e N = 140, que não está nas alternativas.

A ideia em uma frase: balanceie em cima (massa) e embaixo (carga) para achar A e Z do urânio; nêutrons são A − Z.

Resposta: alternativa B (143).

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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