Um átomo X, de número atômico 92 e número de massa 238, emite uma partícula alfa, transformando-se em um átomo Y, o qual emite uma partícula beta, produzindo um átomo Z. Qual o número atômico, de massa e de nêutrons do átomo Z?
Passo 1
Aqui a gente tem um exercício de física que envolve o estudo de transformações nucleares, mais especificamente, emissões de partículas alfa e beta. Vamos precisar entender como essas emissões afetam o número atômico e o número de massa do átomo original para descobrir as características do átomo final Z.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que significa o número atômico e o número de massa. O número atômico (Z) é a quantidade de prótons no núcleo de um átomo, e o número de massa (A) é o total de prótons mais nêutrons. Além disso, sabemos que:
- Uma partícula alfa é igual a um núcleo de hélio, ou seja, tem $ Z = 2 $ prótons e $ A = 4 $ massas.
- Uma partícula beta é um elétron emitido quando um nêutron se transforma em um próton, aumentando o número atômico em 1, mas o número de massa permanece o mesmo.
Passo 3
Começamos com o átomo X, que tem:
- Número atômico $ Z_X = 92 $
- Número de massa $ A_X = 238 $
Quando o átomo X emite uma partícula alfa, o número atômico diminui em 2 e o número de massa diminui em 4:
Então, o átomo Y tem:
- Número atômico $ Z_Y = 90 $
- Número de massa $ A_Y = 234 $
Passo 4
Agora, o átomo Y emite uma partícula beta. Como uma partícula beta aumenta o número atômico em 1, mas não altera o número de massa:
Então, o átomo Z tem:
- Número atômico $ Z_Z = 91 $
- Número de massa $ A_Z = 234 $
Passo 5
Para encontrar o número de nêutrons do átomo Z, usamos a fórmula:
Resposta
O átomo Z tem número atômico 91, número de massa 234 e possui 143 nêutrons.