12- Na emissão beta negativa
, o que ocorre com o núcleo?
a) o número atómico diminui 1 unidade, mantendo a mesma massa.
b) o número atômico aumenta 1 unidade, mantendo a mesma massa.
c) o número de massa diminui 1 unidade, e o número atômico permanece o mesmo.
d) o número de massa aumenta 1 unidade, e o número atômico aumenta 1 unidade
a) o número atómico diminui 1 unidade, mantendo a mesma massa.
b) o número atômico aumenta 1 unidade, mantendo a mesma massa.
c) o número de massa diminui 1 unidade, e o número atômico permanece o mesmo.
d) o número de massa aumenta 1 unidade, e o número atômico aumenta 1 unidade
Passo 1
O enunciado pergunta: “Na emissão beta negativa
, o que ocorre com o núcleo?” e dá quatro alternativas:
a) o número atómico diminui 1 unidade, mantendo a mesma massa.
b) o número atômico aumenta 1 unidade, mantendo a mesma massa.
c) o número de massa diminui 1 unidade, e o número atômico permanece o mesmo.
d) o número de massa aumenta 1 unidade, e o número atômico aumenta 1 unidade.
a)
b)
c)
d)
Informações relevantes dadas no enunciado: há referência explícita à emissão
(beta negativa) e pede-se efeito sobre o núcleo em termos de número atômico e número de massa.
Passo 2
Para entender o que acontece, vamos revisar o que é o núcleo e as notações usadas. O núcleo de um átomo é formado por prótons e nêutrons. Usamos duas grandezas importantes:
é o número de massa (quantidade total de nêutrons mais prótons), e
é o número atômico (quantidade de prótons). A notação de um núcleo é
onde
é o símbolo do elemento,
é o número de massa e
é o número atômico. Por exemplo,
tem
e
.
Passo 3
Princípios de conservação importantes que vamos usar:
- A conservação do número de massa: num decaimento nuclear simples, o total de prótons mais nêutrons (ou seja,
) se conserva entre participantes nucleares (prótons/nêutrons) — partículas emitidas como elétrons têm massa nuclear desprezível no sentido de contagem de nucleons. - A conservação de carga elétrica: a carga total antes e depois deve ser a mesma. Como a carga do núcleo é dada por
(onde é a carga elementar), se a carga do núcleo muda, outras partículas devem carregar a diferença.
Passo 4
O que é a emissão
? No decaimento beta negativo ocorre a transformação de um nêutron em um próton dentro do núcleo, com emissão de um elétron (
, que é o
) e de um antineutrino eletrônico
. Escrevendo a reação (como acontece dentro do núcleo):
Aqui
é o nêutron,
o próton,
o elétron emitido e
o antineutrino. Note que um nêutron vira um próton: assim o número de prótons aumenta em 1 e o número de nêutrons diminui em 1.
Passo 5
Agora traduzimos isso para
e
:
- O número de massa
conta prótons + nêutrons. Depois do processo, como um nêutron virou próton, o total prótons + nêutrons permanece o mesmo. Portanto permanece inalterado. - O número atômico
é o número de prótons. Como um nêutron virou próton, o número de prótons aumenta em 1: .
Mostrando com um exemplo concreto (peguei o exemplo clássico): a desintegração do carbono-14:
Aqui vemos que
permanece igual e
vai de
para
.
Passo 6
Comparemos com as alternativas do enunciado:
a) diz que diminui em 1 — está errado, porque
aumenta.
b) diz que aumenta 1 unidade e
permanece — isto coincide exatamente com o que vimos.
c) diz que diminui 1 e
permanece — está errado.
d) diz que aumenta 1 e
aumenta 1 — está errado.
a) diz que
b) diz que
c) diz que
d) diz que
Portanto a alternativa correta é a (b).
Resposta
b) o número atômico aumenta 1 unidade, mantendo a mesma massa.