Partículas beta, ao atravessarem a matéria viva, colidem com uma…

Partículas beta, ao atravessarem a matéria viva, colidem com uma pequena porcentagem de moléculas e deixam atrás de si um rastro aleatoriamente pontilhado de radicais livres e íons quimicamente ativos. Essas espécies podem romper ainda outras ligações moleculares, causando danos celulares. HEWITT, P. G. Física conceitual. Porto Alegre: Bookman, 2002 (adaptado). A capacidade de gerar os efeitos descritos dá-se porque tal partícula é um

GABARITO: A

As partículas beta $\beta^-$ consistem em elétrons de alta velocidade e alta energia emitidos do núcleo de um átomo instável. O processo de emissão ocorre quando um nêutron se transforma em um próton, liberando o elétron (partícula beta) e um antineutrino. Devido à sua natureza, a partícula possui as seguintes características:

1. Identidade: É um elétron, possuindo carga elétrica negativa $-1$.
2. Massa: Possui massa relativa desprezível (aproximadamente $1/1836$ da massa de um próton), o que permite que seja acelerada a velocidades próximas à da luz.
3. Efeito Ionizante: Ao atravessar a matéria, sua carga e energia cinética permitem a colisão com elétrons de átomos da matéria viva, arrancando-os e formando íons ou radicais livres, conforme descrito no enunciado.

Análise das alternativas:

• Correta. A partícula beta é um elétron. Sua massa é $m \approx 9{,}11 \cdot 10^{-31} \text{ kg}$ (desprezível em escala atômica) e sua alta velocidade resulta em elevada energia cinética, capaz de causar os danos biológicos citados.
• Incorreta. O aluno confunde o emissor com a emissão, assumindo que a partícula beta é um nêutron (partícula neutra de massa $A=1$). Por exemplo: o aluno identifica erroneamente $\beta = ^1_0n$ em vez de $^0_{-1}e$, obtendo um valor de carga nula que impediria a interação eletrostática descrita.
• Incorreta. O aluno confunde a partícula beta com a partícula alfa ($\alpha$). Por exemplo: o aluno utiliza a massa $A=4$ e carga $+2$ do núcleo de Hélio em vez dos valores do elétron, atribuindo à beta um baixo poder de penetração, o que contradiz sua capacidade de deixar rastros pontilhados profundos na matéria.
• Incorreta. O aluno confunde a radiação beta (corpuscular) com a radiação gama ($\gamma$). Por exemplo: o aluno assume massa $m=0$ e natureza de onda eletromagnética (fóton) em vez da massa eletrônica, desconsiderando que a partícula beta possui massa, embora pequena.
• Incorreta. O aluno confunde a partícula beta com um próton ou cátion hidrogênio. Por exemplo: o aluno inverte o sinal da carga de $-1$ para $+1$ e atribui massa unitária $A=1$, ignorando que elétrons não são núcleos de hidrogênio.