Questão resolvida envolvendo estrutura atômica e massa atômica, da UPF

(UPF/2022) A Terra é constantemente bombardeada com poeira extraterrestre (poeira das estrelas) contendo informações valiosas sobre processos cósmicos, como a formação de estruturas por explosões estelares ou nucleossíntese, que podem ser rastreadas por radionuclídeos de vida longa. Em 2019, cientistas da Alemanha e da Áustria descobriram uma quantidade de átomos de Fe (ferro) interestelar na neve da Antártida diferente do átomo de Fe mais comum na litosfera, o Fe de massa 56 Da (ou u).
Essa foi a primeira detecção recente de Fe de massa 60 Da na Terra, obtido analisando 500 kg de neve por espectrometria de massa em acelerador e encontrando 10 átomos de ferro-60.
Após a eliminação de possíveis fontes terrestres, como a precipitação global, o excesso de ₆₀Fe só poderia ser atribuído a fonte interestelar da vizinhança solar.

(Fonte: Interstellar 60Fe in Antarctica. Dominik Koll, Gunther Korschinek, Thomas Faestermann, J. M. Gómez-Guzmán, Sepp Kipfstuhl, Silke Merchel, and Jan M. Welch. Phys. Rev. Lett. 123, 072701. 12 ago. 2019.
Disponível em: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.123.072701.)

Considerando-se amostras do ferro, com a maior parte de massa atômica 56 Da ou u (Fe-56) e com um teor de ferro-60, analise as afirmativas a seguir:

I. Quando uma amostra tem duas ou mais espécies de átomos com massas atômicas diferentes e mesmo número atômico, os átomos são isótopos entre si.
II. Para que o átomo de Fe-56 seja transformado em Fe-60, ele deve perder 4 prótons em sua estrutura atômica.
III. Uma amostra de 16 toneladas de ferro com a composição encontrada pelos cientistas teria aproximadamente 320 átomos de ferro-60.
IV. Quando comparativamente dois átomos têm massas diferentes e mesmo número atômico, o de massa mais alta é radioativo naturalmente.
V. Os átomos de ferro-56 e ferro-60 são isóbaros entre si, pois têm a mesma massa nuclear e números atômicos diferentes.

Está correto apenas o que se afirma em:
A) II, III e V.
B) I, II e V.
C) I, III e IV.
D) I e III.
E) I.

RESOLUÇÃO:
I) Verdadeira.
II) Falsa. A alteração no número de prótons implica em mudança do elemento químico. O 56 e o 60 que aparecem no enunciado referem-se ao número de massa; no caso, o Fe-60 tem 4 nêutrons a mais que o Fe-56.
III) Correto. Veja os cálculos:
500 Kg de neve —– 10 átomos de 60-Fe
16.000 Kg —————- x
x = 320 átomos de 60-Fe
IV) Falsa. Nem sempre o isótopo de maior massa é o mais radioativo.
V) Falsa. Eles são isótopos entre si (têm mesmo número atômico e diferente número de massa).
Resp.: D