UFRGS 2025 — questão 29 de Física

Enunciado em texto
As equações abaixo apresentam algumas reações de decaimento espontâneo de alguns isótopos do elemento Plutônio :
1.
2.
3. ,
onde () representa um elétron (pósitron) e () representa um neutrino (antineutrino).
As reações contêm lacunas entre parênteses sobre os produtos das reações. A lista abaixo apresenta eventuais possibilidades para preencher as lacunas.
, , , , ,
, , , , .
Assinale a alternativa em que os elementos da lista acima preenchem corretamente as lacunas das equações, na ordem em que aparecem.
(A) 1 – 2 – 3 –
(B) 1 – 2 – 3 –
(C) 1 – 2 – 3 –
(D) 1 – 2 – 3 –
(E) 1 – 2 – 3 –
(Enunciado: Concurso Vestibular UFRGS 2025, 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: o núcleo que sobra em cada decaimento.
A regra: nas reações nucleares se conservam o número de massa A (em cima) e a carga Z (embaixo). Elétron e pósitron têm A = 0 e cargas −1 e +1; neutrino e antineutrino têm A = 0 e carga 0.
Reação 1 — emissão de pósitron (β⁺). Um próton vira nêutron e sai um pósitron. A carga do núcleo cai de 1:
A não muda (235). Produto: .
Reação 2 — captura eletrônica. O núcleo “engole” um elétron da própria eletrosfera: um próton mais o elétron viram um nêutron. A carga também cai de 1:
A não muda (237). Produto: .
Reação 3 — emissão de elétron (β⁻). Um nêutron vira próton e sai um elétron. A carga do núcleo sobe de 1:
A não muda (241). Produto: .
Conferindo: em nenhum dos três decaimentos o número de massa muda, porque próton e nêutron se transformam um no outro, mas o total de núcleons fica o mesmo. Isso já elimina (A) e (E), que mudam A.
⚠️ A armadilha: achar que, se sai um pósitron (carga +), o núcleo fica “mais positivo”. É o contrário: a carga que sai leva +1 embora, e o núcleo fica com Z menor. Quem erra isso põe Am na reação 1 e cai na (C) ou na (D).
A ideia em uma frase: β⁺ e captura eletrônica baixam Z de 1, β⁻ sobe Z de 1, e nos três A fica igual.
Resposta: alternativa B (Np-235, Np-237 e Am-241).
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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