PUC-Campinas 2016 — questão 23 de Física

Gabarito BFísica moderna — radioatividade (decaimento beta do césio-137)Vestibular 2016 · Prova Geral (todos os cursos)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 23 de Física do PUC-Campinas 2016

Enunciado em texto

O isótopo do elemento césio de número de massa 137 sofre decaimento segundo a equação:

55137Cs→X+−10β{}^{137}_{55}\text{Cs} \rightarrow \text{X} + {}^{0}_{-1}\beta

O número atômico do isótopo que X representa é igual a

(A) 54.

(B) 56.

(C) 57.

(D) 136.

(E) 138.

(Enunciado: Vestibular PUC-Campinas 2016, 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: o número atômico Z do núcleo X que sobra depois que o césio-137 emite uma partícula beta.

Passo 1 — o que se conserva. Numa reação nuclear, a soma dos números de massa (em cima) e a soma das cargas, isto é, dos números atômicos (embaixo), são iguais dos dois lados.

Passo 2 — conservação da carga (embaixo):

55=Z+(−1)55 = Z + (-1)

Z=56Z = 56

Passo 3 — de quebra, a massa (em cima): 137=A+0137 = A + 0, então A = 137. O X é o bário-137.

O que acontece por dentro: no decaimento beta, um nêutron do núcleo vira um próton e um elétron (a partícula β), e o elétron é expulso. O núcleo ganha um próton (Z sobe de 1) e o número de massa não muda.

⚠️ A armadilha: achar que, por ter perdido uma partícula, o núcleo perde carga e fica com Z = 54 (alternativa A). A partícula beta tem carga −1: perder carga negativa é ganhar carga positiva. E as alternativas D e E misturam número de massa com número atômico.

A ideia em uma frase: na emissão beta, Z aumenta de 1 e A não muda.

Resposta: alternativa B (56).

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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