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Núcleos, contagem e interpretação de radiação

3ª série · Ensino Médio diurno · Espírito SantoPercurso edumaterial

O que vais aprender

  • Identificar espécie, intervalo e grandeza medida.
  • Limitar a inferência para não confundir composição, exposição e contaminação.

Antes de começar

  • Ler unidades e proporções.
  • Distinguir observação de interpretação.

Da evidência à explicação

Uma transformação nuclear exige balanço de número de massa e carga, incluindo partículas emitidas. Emissões diferentes têm efeitos distintos sobre A, Z e estado energético. Não se deve aplicar o mesmo desconto a alfa, beta e gama.

Meia-vida descreve redução proporcional de uma população de nuclídeos-pai. Cada intervalo atua sobre o restante; não se subtrai metade do inicial repetidamente. O modelo não indica o instante exato de um evento individual. Produtos retidos alteram composição sem corresponder à perda igual de massa total.

Contagem instrumental inclui condições e fundo. Taxa detectada, atividade da fonte e dose absorvida são grandezas distintas. Exposição externa e presença de material radioativo no alvo também diferem. Os casos são análise de dados fictícios, sem procedimentos de manuseio.

Taxa de contagem
Número de eventos detectados por intervalo; depende de fundo, geometria e condições do instrumento.

Como investigar e decidir

  1. Identificar espécie, intervalo e grandeza medida.
  2. Aplicar balanço ou redução sucessiva e considerar fundo.
  3. Limitar a inferência para não confundir composição, exposição e contaminação.

Um caso delimitado

Uma amostra tem 96 unidades do pai e passa por duas meias-vidas sem reposição.

  1. Primeiro intervalo deixa 48.
  2. Segundo atua sobre 48 e deixa 24.
  3. A fração restante é um quarto, sem definir destino da massa de todo recipiente.

Restam 24 unidades da espécie-pai.

Revise a inferência

“Após dois intervalos o pai acabou.”

Restante é metade de metade, não zero.

O processo é proporcional ao estoque restante.

  • Uma transformação nuclear exige balanço de número de massa e carga, incluindo partículas emitidas. Emissões diferentes têm efeitos distintos sobre A, Z e estado energético. Não se deve aplicar o mesmo desconto a alfa, beta e gama.
  • Limitar a inferência para não confundir composição, exposição e contaminação.
Gráfico mostra 8, 4, 2 e 1 partículas em intervalos de meia-vida; ao lado, partículas emitidas por uma fonte chegam a um detector que marca 003.
Compare relações e condições antes de formular a conclusão.

Verifica agora

  1. Ver a ilustração

    Caso novo: 144 unidades, meia-vida de 4 h e intervalo de 12 h. Quanto pai resta e qual limite individual? Compare com os critérios do modelo; formulações equivalentes são aceitas.

    Ver solução explicada

    Resposta: Critérios e modelo: 18 unidades após três reduções; não se prevê o instante de cada núcleo.

    Contagem macroscópica e evento individual diferem.

  2. Ver a ilustração

    Registro tem 720 eventos em 2 minutos, com fundo de 60 por minuto. Qual taxa líquida atribuída à fonte? Compare com os critérios do modelo; formulações equivalentes são aceitas.

    Ver solução explicada

    Resposta: Critérios e modelo: 300 eventos/minuto: 360 brutos menos 60 de fundo.

    Padronizar a base temporal antes de descontar.

  3. Ver a ilustração

    Um núcleo com A = 210 e Z = 84 emite uma alfa, com A = 4 e Z = 2, e depois uma beta negativa, com A = 0 e Z = −1 no balanço. Determine A e Z do núcleo final e explique as duas conservações. Compare com os critérios do modelo; formulações equivalentes são aceitas.

    Ver solução explicada

    Resposta: Critérios e modelo: A = 206 e Z = 83. Na primeira etapa, retirar 4 e 2; na segunda, A fica igual e Z aumenta uma unidade para compensar a carga −1 emitida.

    Os balanços incluem o núcleo e cada partícula; não aplicar o desconto da alfa também à beta.

  4. Ver a ilustração

    Um alvo foi irradiado sem transferência de material e sem ativação. O texto o chama contaminado. Revise. Compare com os critérios do modelo; formulações equivalentes são aceitas.

    Ver solução explicada

    Resposta: Critérios e modelo: Exposição não estabelece contaminação nas condições dadas; esta exige material radioativo depositado ou incorporado.

    Condições explícitas impedem extrapolar uma categoria.

Alinhamento curricular e fontes

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