Desintegrações Radioativas

Guião de exploração da simulação ”Desintegrações radioativas”

Guião de exploração da simulação ”Desintegrações Radioativas”

Autoria de Gilbert Gastebois, traduzido e adaptado para a casa das ciências por Diana Barbosa e Manuel Silva Pinto em novembro de 2011.

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Guião de exploração da simulação ”Desintegrações radioativas”

Introdução Esta simulação permite observar, para um número predeterminado de núcleos passíveis de serem escolhidos pelo utilizador o decaimento radioativo, mostrando as emissões realizadas e as respetivas trajetórias (por opção).

O recurso pode ser usado com alunos de Ciências e tecnologias, Química 12º ano. Enquadrado na unidade 2:“Combustíveis energia e ambiente”, subtema “Equivalência massa – energia: um assunto nuclear”.

Objetivos de aprendizagem  Interpretar decaimento nuclear como a transformação de um núcleo noutro núcleo por emissão de partículas ,  e radiação .  Associar a emissão de partículas  aos núcleos que contém muito maior número de neutrões do que protões e a emissão de partículas  aos núcleos que contém relações próximas do número de neutrões e de protões.  Definir “tempo de meia vida”.  Indicar o tempo de meia para o carbono-14 e o seu produto do decaimento.  Reconhecer que o carbono-14 decai lentamente e como esta propriedade é utilizada.  Interpretar a grande quantidade de energia envolvida numa reação nuclear em termos da variação de massa nela envolvida, de acordo com a expressão E = m c2 .

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Guião de exploração da simulação ”Desintegrações radioativas”

Guião de exploração

1- Selecione um nuclídeo (clicar em nuclídeo).

1.1- Através da equação E = m c2 , calcule o valor da energia libertada na reação nuclear do nuclídeo selecionado.

Dados: c (velocidade da luz no vazio) = 3,0 x108 m s-1 1Mev = 1,602 x 10-13 J 1u = 1,66 x 10-27 Kg 1.2Compare o valor calculado na alínea anterior com o valor apresentado na simulação.

2- Selecione os diferentes tipos de radioatividade , +,-.

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Clicar em trajetória, para selecionar ou não a trajetória das emissões realizadas.

Fig 1: sem trajetória

Fig 2: com trajetória

2.1- Após selecionar o tipo de radioatividade registe na tabela, o nuclídeo1 o tipo de

radioatividade e respetivos períodos de decaimento radioativo.

Nuclídeo

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nos casos em que tiver mais do que um isótopo, escolha apenas um

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Tipo de radioatividade

Tempo de meia vida, t1/2

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2.2- Complete as equações para o decaimento dos seguintes isótopos instáveis:

A. B.



+ ………

 …….. +

C. …….. 

+

Verifique a sua resposta na simulação.

2.3- Indique qual o tipo de nuclídeos que, de um modo geral, decaem através de emissão

de partículas , +,-.

2.4- Coloque por ordem crescente de velocidade e de poder penetrante através da matéria, as partículas ,  e a radiação  (utilize os dados fornecidos na simulação).

2.5- Selecione o nuclídeo carbono -14. Observe o decaimento radioativo. i.

Transcreva a respetiva equação e o tempo de meia vida. ii.

Indique uma propriedade do carbono-14 e como pode ser utilizada.

2.6- Relacione o número de neutrões e de protões nos nuclídeos que emitem partículas  e nos que emitem partículas .

2.7- Calcule a percentagem de enxofre-35 que decaiu após 697,6 anos.

2.8- Quantos dias deverão passar para reduzir uma amostra de 6,00 g de protactínio-233 para 0.75 g.

Após responder às questões defina: Radioatividade ou decaimento radioativo

tempo de meia vida ou período de decaimento radioativo

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abril de 2012 Olívia Cunha

Licença do guião de exploração do programa de simulação

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