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Questão sobre Reação Nuclear: Vida Média

Química

Originais Teachy

Reação Nuclear: Vida Média

Fácil

(Originais Teachy 2024) - Questão Fácil de Química

A produção industrial de certos materiais necessita da esterilização por meio de radiação ionizante, que pode ser realizada utilizando fontes radioativas contendo isótopos com períodos de meia-vida conhecidos. À medida que as partículas radioativas se desintegram, a quantidade de material ativo diminui exponencialmente com o tempo, seguindo a lei do decaimento radioativo. Em um projeto de esterilização de produtos farmacêuticos, foi escolhido o isótopo Césio-137 (Cs-137), com uma meia-vida de 30,17 anos, para garantir a inativação de microrganismos. Considerando uma amostra inicial de Cs-137 que emite 1.000 partículas por segundo, qual será a atividade da amostra após 60,34 anos, considerando que nenhuma nova quantidade de isótopo será introduzida na amostra e que nenhum outro processo que afete a atividade do isótopo ocorra durante esse tempo?
a.
A atividade da amostra de Cs-137 será de 250 partículas por segundo.
b.
A atividade da amostra de Cs-137 será de 500 partículas por segundo.
c.
A atividade da amostra de Cs-137 será de 125 partículas por segundo.
d.
A atividade da amostra de Cs-137 será de 750 partículas por segundo.
e.
A atividade da amostra de Cs-137 será de 100 partículas por segundo.

Gabarito:

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Ao estudar as aplicações práticas da física nuclear, um engenheiro da área de medicina nuclear se depara com um isótopo radioativo que se decompõe por emissão de partículas beta com uma constante de decaimento de 0,001 s^-1. A vida média desse isótopo é um conceito fundamental para entender a estabilidade do material radioativo e é definida como o tempo necessário para que metade de uma amostra do isótopo se desintegre. Considerando essas informações, calcule a vida média do isótopo e explique, com base em seus conhecimentos, como a vida média afeta a utilização prática de materiais radioativos na medicina nuclear.

Reação Nuclear: Vida Média

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A crescente demanda por energia elétrica limpa tem despertado o interesse no desenvolvimento de novas tecnologias nucleares, incluindo o uso de reatores de fissão. No entanto, a gestão dos resíduos nucleares provenientes dessas tecnologias é um desafio complexo. Um desses resíduos é o Césio-137 (Cs-137), um isótopo radioativo comumente formado durante o processo de fissão nuclear. O Cs-137 possui uma vida média de aproximadamente 30 anos, o que significa que, após esse período, metade da quantidade inicial do isótopo terá se decaído para seus produtos de decaimento. Em uma instalação de gerenciamento de resíduos nucleares, o monitoramento da degradação do Cs-137 ao longo do tempo é crucial para garantir a segurança. Suponha que uma amostra inicial de Cs-137 submetida a análise tenha uma atividade de 8000 desintegrações por segundo. Qual será a atividade do Cs-137 após 90 anos, e qual a fração da amostra original que terá se decaído nesse período?

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Reação nuclear: Meia vida • 'EM13CNT306'

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