O que é decaimento radioativo [Química no Enem]

O decaimento radioativo é um dos assuntos que mais cai na prova de química do Enem. Você está preparado para responder às questões sobre esse assunto?

Assim como química orgânica e eletroquímica, a radioatividade é uma das temáticas mais cobradas na prova de Ciências da Natureza, incluindo o efeito conhecido como decaimento.

Dessa forma, para garantir uma boa nota no Enem e conquistar a vaga desejada, é preciso estudar bastante esse tema! Continue lendo para saber mais sobre decaimento radioativo e riscá-lo da sua lista de assuntos pendentes.

Aqui você vai ver:

A   radioatividade   estuda um fenômeno que acontece durante a emissão espontânea de partículas ou ondas por um núcleo instável.

Essas emissões são chamadas de radiações, que se transformam em outro núcleo mais estável que o seu de origem.

Como a radioatividade é um fenômeno nuclear, fatores químicos e físicos não podem influenciar sua emissão — como elementos, pressão e temperatura.

Na verdade, apenas a instabilidade do núcleo atômico é responsável pelo fenômeno.

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O decaimento radioativo é o nome dado justamente ao rompimento dos núcleos devido à instabilidade atômica.

O rompimento é provocado após a eliminação de radiações alfa e beta. Como explicamos anteriormente, após esse efeito, o átomo se transforma em um novo núcleo.

A instabilidade acontece quando a combinação do número de prótons e do número de nêutrons internos do  modelo atômico  não consegue se estabilizar.

Ademais, independente do átomo, o núcleo será instável se o número de prótons for igual ou superior a 84.

A seguir, apresentamos os tipos de decaimento radioativo.

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O decaimento radiativo envolve três tipos diferentes de radiações — alfa, beta e gama — e, consequentemente, acontece de três formas diferentes.

Descubra a seguir quais são elas!

O decaimento alfa ocorre quando o átomo instável elimina uma radiação alfa, que possui as seguintes características:

Além disso, após a eliminação, um novo átomo/núcleo é formado, com número atômico de duas unidades menor que o do átomo originário e número de massa quatro unidades menor.

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A radiação beta é formada por um elétron criado através da conversão de um nêutron em próton — neutrino e beta. Além disso, esse tipo de radiação apresenta as seguintes características:

Quando o núcleo atômico instável elimina uma radiação com essas características, ocorre o decaimento beta, formando um novo átomo com:

Por fim, temos o decaimento gama, que não provoca mudanças no átomo, dado que a radiação gama não apresenta massa nem número atômico.

Dessa forma, quando o núcleo elimina essa radiação, o número de prótons e nêutrons internos continua o mesmo — não havendo a transformação ou criação de outro átomo.

Outras características da radiação gama são:

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De acordo com a lei de decaimento radioativo, a probabilidade, por unidade tempo, de que um núcleo entre em decaimento é uma constante, que independe do tempo.

Essa constante recebe o nome de constante de decaimento, sendo representada pela letra grega λ (lambda).

Cada núcleo possui sua probabilidade constante, fazendo com que existam várias taxas de decaimento — mas fique tranquilo, pois normalmente as questões oferecem esse valor se for necessário.

Os elementos radioativos são aqueles capazes de emitir radiação e, consequentemente, sofrem o efeito do decaimento radioativo apresentado ao longo do conteúdo.

Na tabela periódica, existem cerca de 90 elementos radioativos, os principais são:

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O fenômeno do decaimento radioativo pode ser observado através de algumas fórmulas. Conheça cada uma abaixo:

A velocidade de desintegração pode ser extraída através da quantificação da variação da quantidade de átomos radioativos (Δn) em determinado intervalo de tempo (Δt).

Esse valor é descoberto através da relação entre a quantidade de átomos de um material radioativo com sua velocidade de desintegração.

Nessa fórmula, n0 representa o número inicial de átomos na amostra radioativa avaliada.

Para descobrir a intensidade radioativa (i) é preciso multiplicar a constante radioativa (C) e a constante de Avogadro (n) — igual a (6,02 x 10²³).

Esse valor está relacionado à quantidade de partículas alfa e beta emitidas por um isótopo radioativo durante determinado período de tempo.

A vida média (Vim) do decaimento radioativo significa o tempo que um número elevado de átomos necessita para se desintegrar.

Lembrando que Vida Média (Vim) não é a mesma coisa que Velocidade (V)! Então, durante a prova, tenha bastante cuidado para não confundir essas duas fórmulas.

O decaimento radioativo é um fenômeno importante, sendo um dos mais cobrados no Enem.

Então, durante a sua preparação para o exame, não esqueça de incluir esse assunto em seu planejamento.

Estude a teoria por trás do decaimento radioativo e faça o máximo de questões possíveis.

Lembre-se: o treinamento é seu maior aliado durante a preparação para o Enem, inclusive nos estudos da matéria de química!