UFRGS 2016 — questão 23 de Física

Gabarito CFísica moderna — radioatividade: meia-vida e decaimento γConcurso Vestibular · Física
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 23 de Física do UFRGS 2016

Enunciado em texto

Considere as afirmações sobre radioatividade nuclear.

I - Todos os núcleos atômicos são radioativos.

II - Todos os núcleos radioativos em uma dada amostra, depois de duas meias-vidas, já se desintegraram.

III - No decaimento γ\gamma, um núcleo em um estado excitado decai para um estado de menor energia pela emissão de um fóton.

Quais estão corretas?

(A) Apenas I.

(B) Apenas II.

(C) Apenas III.

(D) Apenas I e II.

(E) I, II e III.

(Enunciado: Concurso Vestibular UFRGS 2016, Física — UFRGS.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Comissão Permanente de Seleção (COPERSE).

Resolução comentada

O que a questão pede: julgar três afirmações sobre radioatividade.

Afirmação I — errada. Há núcleos estáveis, que não decaem: o carbono-12, o oxigênio-16, o ferro-56 e a grande maioria dos núcleos da matéria à nossa volta. Só os núcleos instáveis são radioativos.

Afirmação II — errada. Meia-vida é o tempo para que metade dos núcleos radioativos restantes se desintegre. Depois de uma meia-vida resta 1/2; depois de duas, resta metade da metade:

N=N0(12)2=N04N = N_0\left(\frac{1}{2}\right)^2 = \frac{N_0}{4}

Um quarto dos núcleos ainda não decaiu.

Afirmação III — correta. Depois de um decaimento α ou β, o núcleo costuma ficar num estado excitado. Ele perde o excesso de energia emitindo um fóton de alta energia, a radiação γ, sem mudar o número de prótons nem o de nêutrons.

⚠️ A armadilha: pensar que "duas metades fazem um inteiro" e aceitar II. A cada meia-vida cai pela metade o que sobrou, então a amostra nunca se esgota em duas meias-vidas.

A ideia em uma frase: nem todo núcleo é radioativo, a meia-vida corta pela metade o que resta e o γ é um fóton emitido por um núcleo excitado.

Resposta: alternativa C (apenas III).

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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