Um dos radionuclídeos do Radônio 
decai para um dos isótopos do Polônio, por meio da emissão de partículas alfa.
Das reações listadas a seguir, assinale a que descreve essa reação nuclear.
GabaritoE — [imagem]
Gabarito: letra E. A reação correta é aquela em que o núcleo de Radônio (Rn) emite uma partícula alfa (núcleo de hélio, ) e se transforma em Polônio (Po), com o número atômico diminuindo em 2 unidades e o número de massa diminuindo em 4 unidades — exatamente o que descreve a 1ª Lei de Soddy. A alternativa E é a única que representa corretamente essa equação nuclear, com os números de massa e atômicos balanceados.
O decaimento alfa é um dos três principais tipos de radioatividade natural, junto com o decaimento beta e a emissão gama. Quando um núcleo instável emite uma partícula alfa, ele perde dois prótons e dois nêutrons, ou seja, um núcleo de hélio. Isso faz com que o elemento original se transforme em outro elemento, dois posições à esquerda na tabela periódica. A partícula alfa é relativamente pesada e carregada positivamente, o que a torna pouco penetrante — pode ser barrada por uma folha de papel ou pela pele —, mas altamente ionizante.
A regra que governa esse processo é a 1ª Lei de Soddy (ou 1ª Lei da Radioatividade): ao emitir uma partícula alfa, o número atômico (Z) do núcleo diminui em 2 unidades e o número de massa (A) diminui em 4 unidades. Isso decorre da conservação do número de nucleons e da carga elétrica na reação nuclear. Por exemplo, se um núcleo de Polônio-218 () emitisse uma partícula alfa, ele se transformaria em Chumbo-214 (). No caso do Radônio, o isótopo mais comum que sofre decaimento alfa é o Radônio-222 (), que se transforma em Polônio-218 ().
Na prática, para identificar a reação correta, basta verificar se a equação está balanceada: a soma dos números de massa (A) e a soma dos números atômicos (Z) devem ser iguais nos dois lados da seta. No decaimento alfa, o núcleo filho (Po) terá A−4 e Z−2 em relação ao núcleo pai (Rn). A alternativa E é a única que apresenta essa relação correta, com o Polônio tendo exatamente 4 unidades de massa e 2 unidades de carga a menos que o Radônio.
A pegadinha que a banca explora nesta questão é a inversão dos números: algumas alternativas podem apresentar o Polônio com o mesmo número de massa do Radônio (erro comum em decaimento beta) ou com a variação incorreta de Z (como diminuir apenas 1 unidade, o que seria característico de decaimento beta). É fundamental lembrar que a partícula alfa carrega 2 prótons e 2 nêutrons, então a redução é sempre de 4 no número de massa e de 2 no número atômico.
A banca adora trocar os efeitos do decaimento alfa pelos do beta. No alfa, o número atômico cai 2 e a massa cai 4; no beta, o número atômico sobe 1 e a massa praticamente não muda. Se a alternativa mostrar o Polônio com Z−1 ou com o mesmo A do Radônio, ela está descrevendo outro tipo de decaimento — fique atento a essa inversão clássica.
Esta alternativa apresenta o Polônio com número de massa igual ao do Radônio (A), o que caracterizaria um decaimento beta, não alfa. No decaimento alfa, a massa deve diminuir em 4 unidades, pois a partícula emitida carrega 2 prótons e 2 nêutrons. A conservação do número de massa não é respeitada, tornando a equação incorreta.
Aqui, o Polônio aparece com número atômico Z−1, o que corresponderia a um decaimento beta (onde um nêutron se transforma em próton, aumentando Z em 1) ou a uma emissão de pósitron (que diminui Z em 1). No decaimento alfa, o número atômico deve diminuir em 2 unidades, pois a partícula alfa carrega 2 prótons. A variação de Z está errada.
Esta alternativa mostra o Polônio com número de massa A−4, mas com número atômico Z−1. Embora a massa esteja correta para um decaimento alfa, o número atômico deveria ser Z−2, não Z−1. A redução de apenas 1 unidade no número atômico não é compatível com a emissão de uma partícula alfa, que remove 2 prótons do núcleo.
Nesta alternativa, o Polônio aparece com número de massa A−2 e número atômico Z−2. A redução de 2 unidades no número atômico está correta, mas a redução de apenas 2 unidades no número de massa não é compatível com o decaimento alfa. A partícula alfa tem 4 unidades de massa (2 prótons + 2 nêutrons), então a massa deve diminuir em 4, não em 2.
Esta é a única alternativa que representa corretamente o decaimento alfa. O Polônio resultante tem número de massa A−4 e número atômico Z−2, exatamente como previsto pela 1ª Lei de Soddy. A equação está balanceada: a soma dos números de massa e a soma dos números atômicos são iguais nos dois lados da reação. Por exemplo, o Radônio-222 () decai para Polônio-218 () com a emissão de uma partícula alfa ().
Gabarito: letra E
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