Um átomo de urânio 92U234 emite uma
partícula α, e origina um átomo X. X emite
uma partícula β e origina Y e esse emite
uma partícula α e origina Z.
a) Escreva a equação de transmutação
natural.
b)Identifique os elementos que
representam X, Y e Z
Soluções para a tarefa
a) equação de transmutação natural:
²³⁴U₉₂ →⁴α₂→ ²³⁰Th₉₀ →⁰β₋₁→ ²³⁰Pa₉₁ →⁴α₂→ ²²⁶Ac₈₉
b) Os elementos que representam X, Y e Z são, respectivamente: Tório (símbolo ²³⁰Th₉₀), Protactínio (²³⁰Pa₉₁) e Actínio (²²⁶Ac₈₉).
a) No primeiro passo, representamos a equação conforme narrada no enunciado:
²³⁴U₉₂ →α→ X →β→ Y →α→ Z
No segundo passo, identificamos as variáveis conhecidas e as que desejamos encontrar:
²³⁴U₉₂ →⁴α₂→ ᵇXₐ →⁰β₋₁→ ˣYₙ →⁴α₂→ ⁿZₓ
Os símbolos ⁴α₂ e ⁰β₋₁ deveriam estar escritos acima de uma única flecha. Como não foi possível representar digitalmente, coloquei uma flecha antes e uma depois dos símbolos de ⁴α₂ e ⁰β₋₁. Se for escrever a mão, faça uma única seta e coloque ⁴α₂ e ⁰β₋₁ bem acima.
Após a identificação dos elementos que representam X, Y e Z, cujos cálculos e raciocínio são explicados no item b deste exercício, identificamos que a equação de transmutação natural é representada por:
²³⁴U₉₂ →⁴α₂→ ²³⁰Th₉₀ →⁰β₋₁→ ²³⁰Pa₉₁ →⁴α₂→ ²²⁶Ac₈₉
b) o Urânio-234 (²³⁴U₉₂) emite uma partícula alfa (⁴α₂), de acordo com a seguinte equação de transmutação:
²³⁴U₉₂ → ᵇXₐ + ⁴α₂
234 = b + 4 e 92 = a + 2
234 - 4 = b 92 - 2 = a
b = 230 a = 90
Ao consultar a tabela periódica identificamos que átomo que apresenta número atômico 90 é o Tório (símbolo Th). Assim, o elemento X representa o ²³⁰Th₉₀ e a primeira etapa dessa equação de transmutação é:
²³⁴U₃₄ → ²³⁰Th₉₀ + ⁴α₂
Na segunda emissão, o átomo X (que é o ²³⁰Th₉₀) emite uma partícula β (representada por ⁰β₋₁) e origina Y, de acordo com a equação:
²³⁰Th₉₀ → ⁰β₋₁ + ˣYₙ
230 = 0 + x e 90 = -1 + n
x = 230 e n = 91
Ao consultar a tabela periódica identificamos que o Protactínio (símbolo Pa) apresenta número atômico 91. Assim, o elemento Y representa o ²³⁰Pa₉₁ e a segunda etapa dessa equação de transmutação é:
²³⁰Th₉₀ → ⁰β₋₁ + ²³⁰Pa₉₁
Por fim, na terceira emissão, o átomo Y (que é o ²³⁰Pa₉₁) emite uma partícula α (representada por ⁴α₂) e origina Z, de acordo com a equação:
²³⁰Pa₉₁ → ⁴α₂ + ⁿZₓ
230 = 4 + n e 91 = 2 + x
230 - 4 = n 91 - 2 = x
n = 226 x = 89
Na tabela periódica identificamos que o número atômico 89 corresponde ao elemento Actínio (símbolo Ac) apresenta número atômico 91. Assim, o elemento Z representa o ²²⁶Ac₈₉ e a terceira etapa dessa equação de transmutação é:
²³⁰Pa₉₁ → ⁴α₂ + ²²⁶Ac₈₉
Espero ter ajudado!