Questão comentada envolvendo partículas alfa, da Fuvest 2011.

Confira questão discursiva envolvendo partícula alfa e experimento de Rutherfor, da Fuvest

(FUVEST/2011) Em 1921, E. Rutherford e J. Chadwick relataram que, ao bombardear átomos de nitrogênio ₇N¹⁴  com partículas alfa (núcleos de ₂He⁴ ), ocorria a liberação de prótons. Posteriormente, eles afirmaram: Não há informação sobre o destino final da partícula alfa… É possível que ela se ligue, de alguma maneira, ao núcleo residual. Certamente ela não é reemitida pois, se assim fosse, poderíamos detectá-la. Anos mais tarde, P. Blackett demonstrou que, na experiência relatada por Rutherford e Chadwick, havia apenas a formação de um próton e de outro núcleo X. Também lembrou que, na colisão da partícula alfa com o átomo de nitrogênio, deveria haver conservação de massa e de carga nuclear.

a) Com base nas informações acima, escreva a equação nuclear representativa da transformação que ocorre ao se bombardear átomos de nitrogênio com partículas alfa.

b) O núcleo X formado na experiência descrita é um isótopo de nitrogênio? Explique sua resposta.

Resolução:

A)

(Observe que há conservação das cargas nucleares (7 + 2 = 1 + 8) e das massas (14 + 4 = 1 + 17)).

b) Os átomos de nitrogênio possuem 7 prótons em seu núcleo. Por definição, isótopos são átomos com mesma carga nuclear (ou mesmo número de prótons) e diferente número de massa. Dessa forma, o átomo formado (com 8 prótons) não é isótopo do nitrogênio.