Analise as afirmativas a seguir. I. Meia vida de um radionuclídeo é o tempo necessário para que metade dos átomos radioativos se desintegre. II. Vida média de um radionuclídeo é a expectativa média de vida dos átomos de uma espécie radioativa. III. A relação entre meia vida e a constante de decaimento – λ de um radionuclídeo é dada por λ=ln2/meia vida. IV. Meia vida, constante de desintegração ou vida média são quantidades necessárias à caracterização de um radionuclídeo. Está correto o que se afirma em
- A)I e II, apenas.
A alternativa afirma que apenas as assertivas I e II estariam corretas, isto é, que a definição de meia-vida e de vida média estaria adequada, mas que a relação matemática com a constante de decaimento e a caracterização do radionuclídeo não entram na resposta. O problema é que a assertiva III traz a fórmula correta λ = ln 2 / T1/2 e a IV também está correta, porque meia-vida, constante de desintegração e vida média são parâmetros básicos do decaimento radioativo. Assim, essa opção fica incompleta.
- B)I, III e IV, apenas.
Aqui se sustenta que I, III e IV bastariam para a resposta, deixando a II de fora. Só que a vida média é justamente o tempo médio de sobrevivência de um núcleo radioativo, com valor esperado igual a 1/λ, ou seja, uma definição clássica da física nuclear. O erro é excluir uma assertiva verdadeira e diretamente ligada à caracterização do radionuclídeo.
- C)I, II e III, apenas.
A alternativa considera corretas I, II e III, mas dispensa a IV. Contudo, a IV também está certa: meia-vida, constante de decaimento e vida média são parâmetros equivalentes na descrição da lei exponencial do decaimento e servem para caracterizar o radionuclídeo. Portanto, a exclusão da IV torna a opção incompleta.
- D)I, II e IV, apenas.
A alternativa reúne I, II e IV e deixa de lado a III. Ocorre que a relação entre meia-vida e constante de decaimento é exatamente λ = ln 2 / T1/2, ou, de forma equivalente, T1/2 = ln 2 / λ, uma das fórmulas centrais da radioatividade. Como essa igualdade está correta, a resposta não pode excluir a III.
- E)I, II, III e IV.
Esta é a única que contempla as quatro assertivas. As definições de meia-vida e vida média estão corretas, a relação matemática com λ é a da lei exponencial de decaimento e, por isso, esses parâmetros são os que identificam o comportamento de um radionuclídeo. Assim, o conjunto I, II, III e IV está integralmente correto.
Gabarito: E
Em Física Nuclear, você precisa separar bem três ideias que vivem se misturando: meia-vida, vida média e constante de decaimento. A meia-vida é o tempo para metade dos núcleos de uma amostra se desintegrar, então a afirmativa I está correta. Já a vida média é o tempo médio de sobrevivência de um núcleo radioativo, isto é, uma expectativa média de vida da espécie, como diz a afirmativa II. A relação entre esses conceitos é clássica: a constante de decaimento λ e a meia-vida T1/2 obedecem a λ = ln 2 / T1/2. Isso é resultado direto da lei exponencial do decaimento radioativo, então a afirmativa III também está correta. Em outras palavras, se a meia-vida aumenta, λ diminui, porque o material demora mais para decair. A afirmativa IV fecha o pacote: meia-vida, constante de desintegração e vida média são parâmetros usados para caracterizar um radionuclídeo. Cada um descreve o comportamento da desintegração sob um ângulo diferente, mas todos fazem parte da identificação física da substância radioativa. Por isso, o gabarito é E. A banca explora exatamente essa relação conceitual e matemática entre os parâmetros do decaimento, algo muito comum em Física Moderna.