Banco de questões: Reação Nuclear: Constante Cinética

Um laboratório está trabalhando com um isótopo radioativo fictício chamado X-200, cujo decaimento radioativo segue cinética de primeira ordem. Após realizar experimentos, os pesquisadores determinaram que a vida média desse isótopo é de 5 horas. Considerando essa informação, a) calcule a constante cinética de decaimento radioativo (k) de X-200; b) usando a constante cinética encontrada, determine a meia-vida do isótopo; c) se inicialmente havia 120g de X-200 no laboratório, quanto dessa substância ainda restará após 15 horas?

Em um laboratório de pesquisa, um isótopo radioativo é utilizado em um experimento. A meia-vida do isótopo em questão foi determinada como sendo de 10 dias. No início do experimento, a concentração do isótopo era de 100 gramas. Após um certo tempo, a concentração foi medida em 20 gramas. Considerando que o decaimento do isótopo segue uma cinética de primeira ordem, calcule a constante de decaimento (k) do isótopo. Além disso, explique qual seria o impacto na datação de fósseis se, hipoteticamente, a constante cinética de decaimento fosse alterada em um fator de 10, mantendo todas as outras condições constantes.

Um laboratório de física nuclear possui uma amostra de um isótopo radioativo de meia-vida extremamente longa, o que torna sua constante de decaimento muito pequena. A amostra é inicialmente pura e o laboratório decide monitorar a diminuição da concentração do isótopo ao longo de um período de 10 anos. Após 10 anos, a concentração do isótopo foi medida como sendo 80% da concentração inicial. Com base nessa informação, calcule a constante cinética de decaimento do isótopo radioativo. Considere a aproximação de que a variação da concentração do isótopo ao longo de um pequeno intervalo de tempo é proporcional à concentração inicial e ao intervalo de tempo e que a diminuição da concentração do isótopo ocorre somente devido a processos de decaimento radiativo.

O decaimento radioativo é um processo que ocorre nas substâncias radioativas, onde partículas alfa, beta ou radiação gama são emitidas, resultando na transformação do núcleo atômico original em um núcleo diferente. A captação experimental de dados sobre o decaimento radioativo permite a determinação da constante cinética de decaimento, essencial para compreender o comportamento temporal da atividade radioativa. Suponha que uma amostra de certo isótopo radioativo tenha uma atividade inicial de 2000 desintegrações por minuto (dpm) e que após 24 horas a atividade tenha se reduzido para 500 dpm. Com base nesses dados experimentais, determine a constante cinética de decaimento radioativo desse isótopo e, consequentemente, calcule a atividade que a amostra terá após mais 48 horas.

A reação nuclear de decaimento radioativo do rádio-226 (Ra-226) em radônio-222 (Rn-222) ocorre naturalmente com uma meia-vida conhecida de 1600 anos. Com base nessa informação, a) calcule a constante cinética (k) desta reação nuclear; b) se inicialmente um material tem uma atividade radioativa de 5 moles de Ra-226, determine a quantidade de rádio que restará após 4800 anos; c) encontre a vida média desta reação nuclear.