• 37 Determine X nas seguintes reações nucleares: (Sugestão: Consulte o Apêndice F.)
    { }^{1} \mathrm{H}+{ }^{9} \mathrm{Be} \rightarrow \mathrm{X}+\mathrm{n}

Passo 1

O que o enunciado pede e o que foi dado.
  • Pede-se determinar X na reação nuclear {}^{1}\mathrm{H} + {}^{9}\mathrm{Be} \rightarrow X + \mathrm{n}.
  • Informação dada (pego do enunciado):
    • reagentes: {}^{1}\mathrm{H} e {}^{9}\mathrm{Be};
    • produto adicional: \mathrm{n} (um nêutron).
  • Objetivo: encontrar qual isótopo X (isto é, determinar seu número de massa A e seu número atômico Z, e então o elemento correspondente).

Passo 2

Princípio físico que vamos usar (explicação didática).
  • Em reações nucleares válidas, valem as leis de conservação:
    1. conservação do número de massa A (soma dos nêutrons e prótons — ou seja, número total de núcleons);
    2. conservação do número atômico Z (número de prótons, que determina a carga elétrica total e o elemento químico).
  • Notação: um núcleo é escrito como {}^{A}\mathrm{E}, onde A é o número de massa e o símbolo \mathrm{E} indica o elemento; o número atômico Z é o número de prótons desse elemento (não precisa aparecer explicitamente na notação quando o elemento é identificado).
  • Exemplificando rápido: {}^{1}\mathrm{H} tem A=1 e Z=1; {}^{9}\mathrm{Be} tem A=9 e Z=4; o nêutron \mathrm{n} tem A=1 e Z=0.

Passo 3

Aplicar conservação do número de massa A.
  • Soma dos A nos reagentes: A_{\text{inicial}} = A({}^{1}\mathrm{H}) + A({}^{9}\mathrm{Be}) = 1 + 9 = 10.
  • Nos produtos temos A(X) + A(\mathrm{n}). Como A(\mathrm{n})=1, a conservação dá A(X) + 1 = 10.
  • Logo A(X) = 10 - 1 = 9.

Passo 4

Aplicar conservação do número atômico Z.
  • Soma dos Z nos reagentes: Z_{\text{inicial}} = Z({}^{1}\mathrm{H}) + Z({}^{9}\mathrm{Be}) = 1 + 4 = 5.
  • Nos produtos temos Z(X) + Z(\mathrm{n}). Como Z(\mathrm{n})=0, a conservação dá Z(X) + 0 = 5.
  • Logo Z(X) = 5.

Passo 5

Identificar o elemento a partir de Z e escrever o isótopo.
  • O número atômico Z=5 corresponde ao elemento boro, cujo símbolo é \mathrm{B}.
  • Como encontramos A(X)=9 e Z(X)=5, o isótopo é {}^{9}\mathrm{B}.

Resposta

{}^{9}\mathrm{B}

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