Muitos radionuclídeos decaem por emissão beta para alcançar uma maior estabilidade. Esse processo pode ser por emissão β−, por emissão β+ (pósitron) ou ainda por captura eletrônica (C.E.). Nesse processo de emissão é criado um neutrino v ou um antineutrino v̅ que não possuem carga nem massa.
São dadas três reações de decaimento por beta.
Quanto a emissão beta, é correto afirmar que nas reações de decaimento
A1, 2 e 3 se desintegram por β−.
B1 e 3 se desintegram por β+.
C1 e 3 se desintegram por β−.
D1, 2 e 3 se desintegram por β+.
E1, 2 e 3 há captura eletrônica.
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GabaritoC — 1 e 3 se desintegram por β−.
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Decaimento beta: identificando β−, β+ e captura eletrônica
Gabarito: letra C — as reações 1 e 3 são decaimentos β−, pois nelas o número atômico (Z) aumenta em uma unidade, sem alteração do número de massa (A). A reação 2 é uma captura eletrônica, em que Z diminui em uma unidade e A permanece constante. A distinção entre os três processos está exatamente na variação de Z e na partícula emitida.
O decaimento beta é um processo nuclear em que um núcleo instável busca maior estabilidade transformando um nêutron em próton (β−) ou um próton em nêutron (β+ ou captura eletrônica). A regra prática para identificar o tipo de decaimento é observar o que acontece com o número atômico (Z) e o número de massa (A) do núcleo pai para o núcleo filho:
β− (emissão de elétron): um nêutron se converte em próton, emitindo um elétron e um antineutrino. O número atômico aumenta em 1 (Z → Z+1) e o número de massa permanece o mesmo (A).
β+ (emissão de pósitron): um próton se converte em nêutron, emitindo um pósitron e um neutrino. O número atômico diminui em 1 (Z → Z−1) e o número de massa permanece o mesmo (A).
Captura eletrônica (C.E.): o núcleo captura um elétron orbital, que se combina com um próton para formar um nêutron, emitindo um neutrino. O número atômico diminui em 1 (Z → Z−1) e o número de massa permanece o mesmo (A).
A diferença crucial entre β+ e captura eletrônica é que, no primeiro, há emissão de um pósitron; no segundo, não há emissão de partícula carregada — apenas um neutrino é emitido. Ambos resultam na mesma variação de Z (diminui em 1), mas a assinatura experimental é distinta.
Vamos aplicar essa regra às três reações da questão. A figura mostra as reações com os números atômicos e de massa de cada núcleo. Para cada reação, comparamos o núcleo pai com o núcleo filho:
Reação 1: o núcleo pai tem Z = 6 e A = 14; o filho tem Z = 7 e A = 14. Como Z aumentou em 1 e A não mudou, é um decaimento β−.
Reação 2: o núcleo pai tem Z = 7 e A = 13; o filho tem Z = 6 e A = 13. Como Z diminuiu em 1 e A não mudou, poderia ser β+ ou captura eletrônica. A figura indica que é captura eletrônica (não há emissão de pósitron).
Reação 3: o núcleo pai tem Z = 19 e A = 40; o filho tem Z = 20 e A = 40. Como Z aumentou em 1 e A não mudou, é um decaimento β−.
Portanto, as reações 1 e 3 são β−, e a reação 2 é captura eletrônica. A alternativa C está correta.
NÃO CAIA NESSA!
A banca explora a confusão entre β+ e captura eletrônica. Ambos diminuem Z em 1 unidade, mas no β+ há emissão de pósitron, enquanto na captura eletrônica não há emissão de partícula carregada. Se você apenas olhar a variação de Z, pode classificar a reação 2 como β+ — mas a figura mostra que é captura eletrônica. Fique atento à partícula emitida, não só à variação de Z.
Reação
Variação de Z
Variação de A
Partícula emitida
Tipo de decaimento
1
Aumenta em 1 (Z → Z+1)
Constante
Elétron + antineutrino
β−
2
Diminui em 1 (Z → Z−1)
Constante
Neutrino (sem partícula carregada)
Captura eletrônica
3
Aumenta em 1 (Z → Z+1)
Constante
Elétron + antineutrino
β−
Decaimento beta: β− (nêutron → próton) (Z aumenta em 1, A permanece, Emite elétron + antineutrino); β+ (próton → nêutron) (Z diminui em 1, A permanece, Emite pósitron + neutrino); Captura eletrônica (Z diminui em 1, A permanece, Emite apenas neutrino)
Alternativa A — ❌ Incorreta
Afirma que as reações 1, 2 e 3 são todas β−. Isso é falso porque a reação 2 tem Z diminuindo de 7 para 6, o que caracteriza β+ ou captura eletrônica, não β−. No β−, Z aumenta em 1 unidade.
Alternativa B — ❌ Incorreta
Afirma que as reações 1 e 3 são β+. Isso é falso porque, nas reações 1 e 3, Z aumenta em 1 unidade (de 6 para 7 e de 19 para 20, respectivamente), o que é característico de β−, não de β+. No β+, Z diminui em 1 unidade.
Alternativa C — ✅ Correta ⟵ GABARITO
Correta porque as reações 1 e 3 apresentam aumento de Z em 1 unidade com A constante, exatamente o que define o decaimento β−. A reação 2, com diminuição de Z, é captura eletrônica, não β−.
Alternativa D — ❌ Incorreta
Afirma que as reações 1, 2 e 3 são todas β+. Isso é falso porque as reações 1 e 3 têm Z aumentando, o que é β−, e a reação 2, embora tenha Z diminuindo, é captura eletrônica, não β+ (não há emissão de pósitron).
Alternativa E — ❌ Incorreta
Afirma que as reações 1, 2 e 3 são todas captura eletrônica. Isso é falso porque as reações 1 e 3 têm Z aumentando, o que é β−, não captura eletrônica. Apenas a reação 2 é captura eletrônica.
