Questão 110 do ENEM 2018 — Ciências da Natureza

Para resolver essa questão, precisamos identificar qual partícula foi emitida no decaimento radioativo do tório-230 (${}_{90}^{230}\text{Th}$) para o rádio-226 (${}_{88}^{226}\text{Ra}$).

Em qualquer reação nuclear, duas grandezas fundamentais devem ser conservadas: o número de massa ($A$), que é o valor indicado na parte superior do símbolo do elemento, e o número atômico ($Z$), que é o valor indicado na parte inferior.

Podemos representar a partícula desconhecida como ${}_{Z}^{A}\text{X}$. Assim, a equação nuclear completa fica:

${}_{90}^{230}\text{Th} \longrightarrow {}_{88}^{226}\text{Ra} + {}_{Z}^{A}\text{X} + \text{energia}$

Conservação do Número de Massa ($A$)

A soma dos números de massa antes da seta (reagentes) deve ser igual à soma depois da seta (produtos): $230 = 226 + A$ $A = 230 - 226$ $A = 4$

Conservação do Número Atômico ($Z$)

Da mesma forma, a soma dos números atômicos (cargas) deve se conservar: $90 = 88 + Z$ $Z = 90 - 88$ $Z = 2$

Identificando a Partícula

Descobrimos que a partícula emitida possui número de massa $A = 4$ e número atômico $Z = 2$. Essa configuração (${}_{2}^{4}\text{X}$) corresponde exatamente à partícula alfa (${}_{2}^{4}\alpha$), que é equivalente a um núcleo do átomo de hélio, formado por $2$ prótons e $2$ nêutrons.

Como detalhe adicional, o enunciado menciona que a partícula poderia ser bloqueada por uma caixa de aço inoxidável. Isso é totalmente coerente com as propriedades da radiação alfa, que possui um poder de penetração muito baixo, podendo ser detida até mesmo por uma folha de papel ou pela camada morta da nossa pele.

Portanto, a partícula que fica bloqueada na caixa é a alfa.