UPF Verão 2022

A Terra é constantemente bombardeada com poeira extraterrestre (poeira das estrelas) contendo informações valiosas sobre processos cósmicos, como a formação de estruturas por explosões estelares ou nucleossíntese, que podem ser rastreadas por radionuclídeos de vida longa. Em 2019, cientistas da Alemanha e da Áustria descobriram uma quantidade de átomos de Fe (ferro) interestelar na neve da Antártida diferente do átomo de Fe mais comum na litosfera, o Fe de massa 56 Da (ou u).

Essa foi a primeira detecção recente de Fe de massa 60 Da na Terra, obtido analisando 500 kg de neve por espectrometria de massa em acelerador e encontrando 10 átomos de ferro-60.

Após a eliminação de possíveis fontes terrestres, como a precipitação global, o excesso de ₆₀Fe só poderia ser atribuído a fonte interestelar da vizinhança solar.

(Fonte: Interstellar 60Fe in Antarctica. Dominik Koll, Gunther Korschinek, Thomas Faestermann, J. M. Gómez-Guzmán, Sepp Kipfstuhl, Silke Merchel, and Jan M. Welch. Phys. Rev. Lett. 123, 072701. 12 ago. 2019. Disponível em: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.123.072701.)

Considerando-se amostras do ferro, com a maior parte de massa atômica 56 Da ou u (Fe-56) e com um teor de ferro-60, analise as afirmativas a seguir:

I. Quando uma amostra tem duas ou mais espécies de átomos com massas atômicas diferentes e mesmo número atômico, os átomos são isótopos entre si.

II. Para que o átomo de Fe-56 seja transformado em Fe-60, ele deve perder 4 prótons em sua estrutura atômica.

III. Uma amostra de 16 toneladas de ferro com a composição encontrada pelos cientistas teria aproximadamente 320 átomos de ferro-60.

IV. Quando comparativamente dois átomos têm massas diferentes e mesmo número atômico, o de massa mais alta é radioativo naturalmente.

V. Os átomos de ferro-56 e ferro-60 são isóbaros entre si, pois têm a mesma massa nuclear e números atômicos diferentes.

Está correto apenas o que se afirma em: