Exercício 01 PDF

Revisa Goiás Ciências da Natureza e suas Tecnologias Novembro | 2023 3ª Série Estudante SEDUC Secretaria de Estado da Educação ...

Revisa Goiás Ciências da Natureza e suas Tecnologias Novembro | 2023 3ª Série Estudante SEDUC Secretaria de Estado da Educação  SEDUC Secretaria de Estado Revisa Goiás da Educação O físico Ernest Rutherford também teve sua contribuição Semana 1 para o estudo das radiações. Foi a partir de suas pesqui- TEMÁTICA: Conceito e classificação das sas que foi possível descobrir a natureza das emissões radiações. radioativas e os tipos de radiações emitidas (raios alfa, raios beta e partículas gama). Em 1908, Rutherford re- cebeu o Prêmio Nobel de Química por suas descobertas a respeito da desintegração dos elementos e a química Caro(a) estudante, a radiação é um fenômeno que de compostos radioativos. se resume na propagação da energia de um ponto ou outro. Apesar do que se imagina e do que vemos Atualmente, são diversas as aplicações da radiação, mas constantemente, ela também pode ser benéfica ao uma das principais é na área da saúde, como nos trata- ser humano, à saúde humana. Tanto que é utilizada mentos radioterápicos, para o combate e cura do câncer. para o tratamento de tumores e Mas a radiação também é utilizada nos meios de co- em atividades médicas do dia a municação, como nos rádios e nos celulares. Na ar- dia, como a radiografia. queologia, a radiação é utilizada para fazer a datação Disponível em: https:// www.fatosdesconhecidos.com. br/7-coisas-que-voce-definitivamente-nao-sabia-so- de artefatos antigos e fósseis, utilizando carbono-14. A bre-radiacao/. Acesso em: 8 ago. 2023 utilização para cada fim depende dos tipos de radiação e suas possibilidades de uso. A seguir, apresentaremos os tipos de radiações conhecidas e suas características. Leia o texto e, a seguir, responda às questões de 1 a 7. Tipos de radiação Texto 1 As radiações podem ser divididas em dois grandes gru- RADIAÇÃO pos: as radiações não ionizantes e as ionizantes. Essa classificação leva em conta os efeitos gerados e os ní- A radiação é a propagação de ondas eletromagnéticas veis de energia de cada tipo. ou partículas, emitidas por fontes naturais, como o Sol, Radiações não ionizantes ou artificiais, quando são emitidas por aparelhos cons- truídos pelo homem, como os equipamentos de raios-X. São consideradas radiações com baixa energia e baixa frequência, são radiações que se propagam na forma A radiação é caracterizada pela emissão e deslocamento de ondas eletromagnéticas com fontes naturais ou ar- de energia na forma de partículas ou ondas eletromagnéti- tificiais. Seu efeito normalmente é ligado à geração de cas, seja no vácuo, seja em outro meio. Todos os dias, es- luz ou calor. tamos expostos à radiação de diversas fontes e, apesar do senso comum dizer o contrário, não é prejudicial quando Os principais exemplos desse tipo de radiação, e que usada da maneira correta e controlada. Alguns exemplos aparecem com mais frequência no nosso cotidiano, são: de radiação são: ondas de rádio AM e FM, raios X, radia- as ondas de rádio, as ondas emitidas pelos celulares e ção infravermelha e ultravioleta, entre outras. radares, transmissão de TVs, redes Wi-Fi etc. A história da radiação teve início com as descobertas do Radiações ionizantes físico alemão Wilhelm K. Röntgen, em 1895, a respeito Quando comparadas ao tipo anterior de radiação, pos- dos raios X. Esse feito possibilitou que outros cientistas suem maior energia, provocando a ionização dos ma- fizessem outras pesquisas sobre radiações. Como é o teriais com que ocorrem a interação. E, assim como as caso do cientista Becquerel, que estudou as caracte- radiações não ionizantes, também podem ser emitidas rísticas de substâncias fosforescentes e fluorescentes, por meio naturais e artificiais. Os tipos de radiações io- além também das propriedades de sais de urânio que o nizantes mais comuns são: os raios-X, que são usados levaram à descoberta da radioatividade. em aparelhos de radiologia para uso médico, e as partí- Mais tarde, o casal formado por Marie Curie e Pierre culas alfa e beta, e os raios-gama, emitidos por núcleos Curie, aprofundando os trabalhos iniciados por Bec- de átomos instáveis, ou seja, átomos radioativos. querel, descobriu outros dois elementos químicos que A principal diferença entre as radiações alfa, beta e também eram capazes de emitir radiação. A esses ele- gama é em relação ao poder de penetração nos diferen- mentos foram dados os nomes de rádio (Ra) e polônio tes meios: enquanto a alfa pode ser bloqueada por uma (Po) – em homenagem à Polônia, país de origem de Ma- simples folha de papel e a beta, por uma fina camada de rie Curie. Tais descobertas renderam aos três o Prêmio alumínio, os raios gama necessitam de camadas gros- Nobel de Física, em 1903. sas de chumbo ou concreto para bloqueá-los. Revisa 3ª Série - Ciências da Natureza - Novembro/2023 2  SEDUC Secretaria de Estado Revisa Goiás da Educação 6. Observando o esquema das radiações, alfa, beta e gama e relacione corretamente o tipo de emissão radioa- tiva e suas características. I. Emissão Alfa. II. Emissão Beta. III. Emissão Gama. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/biologia/o-que-e-mutacao.htm. Acesso em: 8 ago. 2023. a) Partículas negativas, emissão em alta velocidade e 1. Qual é a finalidade do texto? poder de penetração médio. b) Partículas positivas, radiação lenta e pequeno poder (A) Definir e classificar as radiações. de penetração. (B) Formar pessoas para serem cientistas. c) Ondas eletromagnéticas, não apresenta carga e (C) Quantificar os vários tipos de radiações. possui maior poder de penetração. (D) Defender o ponto de vista de um cientista. (E) Alertar sobre os perigos das radiações no dia a dia. 7. A radioatividade emitida por um elemento químico vem da (A) expansão de nêutrons. 2. De acordo com o texto, quais são os tipos de radiações (B) reorganização dos átomos. que estamos expostos no dia a dia. (C) alteração no núcleo do átomo. (D) energia liberada pelos elétrons. (E) ligação química entre moléculas. 3. Marque a associação correta entre o cientista e sua contribuição para os estudos sobre radioatividade. (A) Becquerel - descoberta da radioatividade natural. (B) Marie Curie - descoberta do nêutron. (C) Chadwick - descoberta dos raios X. (D) Roentgen - descoberta do polônio. OS MAIORES DESASTRES NUCLEARES QUE (E) Ernest Rutherford - descoberta dos gases nobres. ABALARAM O MUNDO 4. Marque verdadeiro (V) ou falso (F) nas frases as seguir. (A) ( ) O físico Ernest Rutherford também teve sua contribuição para o estudo das radiações. (B) ( ) São diversas as aplicações da radiação e uma das principais é na área da saúde. (C) ( ) A radiação não é utilizada nos meios de comu- nicação, como nos rádios e nos celulares. (D) ( ) A principal diferença entre as radiações alfa, beta e gama é em relação ao poder de penetração nos diferentes meios. (E) ( ) O casal formado por Marie Curie e Pierre Leia o texto e, a seguir, responda às questões de 8 a 10. Curie descobriu dois elementos químicos que também eram capazes de emitir radiação. Texto 2 Quais são os efeitos da radiação em nosso organis- 5. De acordo com o texto 1, como as radiações eletro- mo e meio ambiente? magnéticas podem ser classificadas? Diferentes formas de radiação ocorrem naturalmente na Terra, enquanto outras são produzidas pela tecnologia moderna. Embora a radiação possa ser benéfica em Revisa 3ª Série - Ciências da Natureza - Novembro/2023 3  SEDUC Secretaria de Estado Revisa Goiás da Educação diversas áreas, o que inclui tomografias e raios X, ela ou extinção de várias espécies, e o comprometimento deve ser adequadamente controlada. Até mesmo a luz da capacidade das espécies de se reproduzir e desem- solar, a radiação mais importante para a manutenção da penhar seus papeis na natureza. vida humana, pode ser prejudicial. Nesse cenário, como o clima, a água e o solo são afeta- Quais os efeitos da radiação em nosso organismo? dos, a segurança e a escassez de alimentos se tornam São vários os fatores que determinam os possíveis efei- um grande problema também para os seres humanos tos à saúde da exposição à radioatividade, entre eles o – portanto, as consequências diretas de uma explosão tipo de radiação (Alfa, Beta, Gama e Raio-x), a quan- nuclear serão a fome generalizada e grandes áreas de tidade de energia depositada no corpo, a capacidade ecossistemas inabitáveis. Disponivel em: https://olhardigital.com.br/2023/07/20/ciencia-e-espaco/quais-sao-os-efeitos- daquela radiação de danificar o tecido humano e quais -da-radiacao-em-nosso-organismo-e-meio-ambiente/. Aceso em: 9 out. 2023 (adaptado). órgãos são afetados. A exposição a baixos níveis de radiação encontrados 8. De acordo com o texto 2, quais são os fatores que no ambiente não causa efeitos imediatos à saúde, mas determinam os possíveis efeitos à saúde da exposição à contribui pouco para o risco geral de câncer. Isso ocor- radioatividade? re porque as células do nosso corpo são extremamente eficientes no reparo de danos ao DNA, mas se o dano não for tratado corretamente, a célula pode morrer ou, eventualmente, tornar-se cancerosa. Marie Curie foi uma cientista polonesa que morreu aos 9. Quais são os efeitos da exposição à radioação, a 66 anos por complicações causadas pela exposição longo prazo, para órgãos como o coração? prolongada à radiação em seu trabalho. A exposição a níveis muito altos de radiação pode causar efeitos agu- dos à saúde, como queimaduras na pele e síndrome da radiação. Os efeitos de longo prazo incluem câncer e doenças cardiovasculares. Como mencionado antes, 10. Segundo o texto 2, como as emissões radioativas quanto mais energia for absorvida pelas células, maior prejudicam o meio ambiente? será o dano biológico. Como as células cerebrais não se reproduzem, elas não serão danificadas diretamente, a menos que a exposi- ção seja de 50 Sv ou mais. O mesmo ocorre com o cora- ção, a radiação mata as células nervosas e os pequenos vasos sanguíneos, podendo causar convulsões, insufici- ência cardíaca e morte. Quais os efeitos da radiação no meio ambiente? Os materiais radioativos liberados no meio ambiente não As micro-ondas são um tipo de radiação eletro- afetam exclusivamente os seres humanos, pois podem magnética. contaminar o ar, a água, as superfícies, o solo, as plan- tas, os edifícios e os animais. Os recursos de água doce, a água subterrânea e cor- rentes oceânicas podem carregar partículas radioativas, fenômeno que pode durar centenas ou até milhares de anos. Isso significa que a radioatividade produzida pelo No espectro ao lado, podemos visualizar vários tipos homem, como a das bombas nucleares, pode ser espa- de radiações eletromagnéticas, entre elas as micro- lhada pelas forças da natureza e contaminar uma área -ondas, que ficam entre a região de infravermelho e maior do que o esperado. Grandes incêndios também ondas de rádio. As micro-ondas aquecem os alimentos podem ampliar os danos e espalhar partículas radioa- graças às interações dessas ondas eletromagnéticas tivas para além do local da explosão, levando à erosão com os dipolos elétricos das moléculas do alimento. do solo e ao esgotamento de nutrientes. Entre as conse- Disponível em: https://www.preparaenem.com/quimica/o-que-sao-as-microondas.htm. quências de longo prazo estão a mortalidade, mutações Acesso em: 2 out. 2023. Revisa 3ª Série - Ciências da Natureza - Novembro/2023 4  SEDUC Secretaria de Estado Revisa Goiás da Educação vez, é transmitida em forma de ondas eletromagnéticas, Semana 2 lançada por meio da fotosfera, a parte mais externa do TEMÁTICA: Benefícios e consequências das emis- Sol, a qual possui cerca de 300 km de amplitude. sões radioativas nos organismos e no meio ambiente. A camada é uma das principais fontes de alimentação do nosso planeta, sendo responsável por estabelecer o clima terrestre. Ou seja, isso significa que a fotosfera também determina o aquecimento do lugar, que depen- Caro(a) estudante, historicamente, temos ignorado a de de sua posição no globo. presença de radioatividade no nosso ambiente, mas Isso está sujeito à posição de determinado país, Estado nossos corpos evoluíram naturalmente para viver com e, principalmente, cidade, em relação à Linha do Equa- ela. Nossas células desenvolveram mecanismos de dor. Isto é, quanto mais próximo da linha ficar o local, proteção que estimulam a reparação de DNA em res- mais quente ele será. Dessa maneira, o oposto ocorre posta aos danos por radiação. A radioatividade natural com cidades mais distantes da linha, ou seja, quanto foi descoberta pela primeira vez pelo cientista francês mais longe dela, mais fria será. Henri Becquerel em 1896. Os primeiros materiais ra- dioativos artificiais foram produzidos por Marie e Pier- O que é a radiação solar? re Curie nos anos 1930 e, desde então, vêm sendo A radiação solar sai do seu ponto de origem e se pro- utilizados na ciência, indústria, agricultura e medicina. paga no espaço livremente, ou seja, não necessita de A terapia de radiação, por exemplo, ainda é um dos qualquer material para a locomoção. Sendo assim, ela métodos mais importantes de tratamento do câncer. parte do Sol, cruza o espaço e chega à Terra sem inter- Para aumentar a potência da radiação terapêutica, ferências. pesquisadores estão atualmente tentando modificar A energia, visibilidade e poder de penetração são fato- células cancerosas para reduzir sua capacidade de res indicados por meio do comprimento e frequências reparar a si próprias. Para saber mais informações das ondas eletromagnéticas. Veremos alguns tipos logo acesse o link: https://www.bbc.com/portuguese/ge- abaixo. ral-60570722. Outro ponto importante a ressaltar é que essas ondas eletromagnéticas se deslocam no vácuo a cerca de Leia o texto 1 e, a seguir, responda às questões de 1 a 8. 299.792 km/s. Seja direta ou indiretamente, a energia Texto 1 solar é essencial para o sustento do meio ambiente. Nós Radiação solar: definição, importância, tipos e a recebemos por meio da radiação solar que, além dis- efeitos no planeta so, representa parte importante para: 1. Fotossíntese em plantas; A radiação solar faz parte da nossa vida, tendo tipos mais nocivos para a saúde humana, porém, essenciais 2. Equilibrar a temperatura do planeta adequada para para o planeta. A radiação solar nada mais é que a ener- os seres vivos; gia enviada pelo Sol na forma de radiação. Esta, por sua 3. Formação dos ventos. Os tipos de radiação solar Revisa 3ª Série - Ciências da Natureza - Novembro/2023 5  SEDUC Secretaria de Estado Revisa Goiás da Educação A radiação solar possui três tipos principais de raios: 3. C (UVC): também possui onda curta, no entanto, 1. Infravermelhos, fornecedores de calor – 49%; elas não chegam a passar pela atmosfera, sendo ab- sorvidas pela camada de ozônio. 2. Visíveis, fornecem luz – 43%; Em relação à radiação ultravioleta que chega na Terra, a 3. Ultravioleta – 7%; UVA condiz quase ao total. Dessa forma, ela chega até 4. Outros tipos – 1%. a superfície terrestre sendo responsável, por exemplo, Separada em três grupos, a radiação solar é classifica- pelas queimaduras solares. da de acordo com a intensidade e os comprimentos da onda, visível ultravioleta e infravermelha. 3 – Radiação Infravermelha 1 – Radiação Visível Assim como a antecessora, a radiação infravermelha também não pode ser vista a olho nu. Ela tem cerca de 50% da energia solar, sendo a maior quantidade entre as três. Um dos tipos de radiação solar, recebe esse nome suges- Devido a sua ampla capacidade de produzir agitação tivo, justamente, por ser perceptível aos olhos humanos. A térmica, isso significa que ela aquece corpos e objetos radiação visível é tida como a forma mais simples de radia- expostos a ela. Sendo assim, a radiação infravermelha ção eletromagnética. Além disso, ela também centraliza a se torna nociva aos tecidos humanos, em especial aque- grande parte da energia solar, cerca de 42% dela. les formados por grande quantidade de moléculas de água. Por exemplo, no caso dos olhos. Suas cores variam do violeta ao vermelho. É a radiação visível, por exemplo, que possui a energia certa para ser A radiação solar na superfície da Terra usada no processo da fotossíntese. 2 – Radiação Ultravioleta A camada de ozônio está localizada na parte alta da at- mosfera e é responsável por uma pequena porcentagem de absorção da radiação total. Esta, por sua vez, refere-se à radiação ultravioleta, que Ao contrário da anterior, a radiação ultravioleta não é pode ser bastante prejudicial não apenas aos seres hu- perceptível a olho nu e ainda se subdivide em três tipos: manos, como também a outros seres vivos. 1. A (UVA): passa com tranquilidade pela atmosfera Na escola aprendemos que a atmosfera terrestre fun- terrestre, atingindo todo o plano; ciona como uma espécie de filtro. De fato, esta é uma 2. B (UVB): por ter maior dificuldade em cruzar a at- definição que se encaixa perfeitamente. mosfera terrestre, possui onde mais curta, abrangendo Por causa dela, apenas 47% da radiação solar chega até com maior facilidade a zona equatorial; nós, sendo 25,8% dela absorvida pela água e 21% pelo Revisa 3ª Série - Ciências da Natureza - Novembro/2023 6  SEDUC Secretaria de Estado Revisa Goiás da Educação solo. Ainda resta 0,2% para ser usada na fotossíntese. 5. Indique se cada afirmação é verdadeira (V) ou falsa (F). Assim sendo, a outra parcela da radiação é rebatida de (A) ( ) A radiação solar é uma forma de radiação ele- volta ao espaço pelas camadas mais altas da atmosfera. tromagnética. Apesar disso, a energia absorvida pela água e solo são (B) ( ) A maior parte da radiação solar é composta suficientes para movimentar as circulações atmosféricas por luz visível. e marítimas, essenciais para a vitalidade da biosfera. (C) ( ) A atmosfera terrestre não absorve completa- Confira alguns tipos de radiação solar. mente a radiação ultravioleta do sol. 1. Difusa: parte da radiação que alcançou, ao menos, (D) ( ) A energia solar é a principal fonte de calor que uma partícula de gases atmosféricos. Tende a ser impulsiona os processos climáticos na Terra. maior em dias nublados. (E) ( ) A camada de ozônio na atmosfera desempe- 2. Incidente: aquela que encontra alguma barreira, nha um papel fundamental na absorção de radiação fornecendo parte ou toda sua energia. ultravioleta. 3. Refletida: parcela da radiação refletida na superfí- cie terrestre por causa do efeito albedo. 6. Explique, de maneira breve, como a exposição exces- 4. Absorvida: o resto de radiação solar incidente é ab- siva à radiação ultravioleta pode afetar a saúde, mencio- sorvida pela superfície terrestre, contribuindo, assim, nando medidas preventivas. com seu aquecimento de modo variado. Disponível em: https://conhecimentocientifico.r7.com/radiacao-solar/. Acesso em: 9 out. 2023. 1. Qual a definição de radiação solar explicitada no texto 1? 7. Descreva uma aplicação prática da energia solar na vida cotidiana e como ela contribui para a sustentabilidade. 2. Qual a importância da radiação solar? 3. Referente aos raios ultravioletas, marque a alternativa correta. Leia o texto 2 e, a seguir, responda às questões de 8 a 10. (A) A radiação ultravioleta é perceptível a olho nu. Texto 2 (B) A radiação UVA não passa com tranquilidade pela Luz - Componente indispensável da fotossíntese atmosfera terrestre. (C) A radiação ultravioleta possui a energia certa para ser usada no processo da fotossíntese. (D) A radiação UVC possui onda curta, no entanto, es- sas ondas chegam a passar pela atmosfera. (E) A radiação UVA chega até a superfície terrestre sendo responsável, por exemplo, pelas queimaduras solares. A luz visível é uma parte do espectro eletromagnético composta por diferentes cores, cada uma associada a 4. Quais são os tipos de radiação solar, de acordo com um comprimento de onda específico. Este espectro, vi- o texto? sível aos olhos humanos, desempenha um papel vital na fotossíntese, um processo fundamental realizado por plantas, algas e algumas bactérias. A fotossíntese é um processo biológico complexo em que organismos fotoautotróficos convertem a luz solar em energia química. A luz visível é essencial nesse processo, Revisa 3ª Série - Ciências da Natureza - Novembro/2023 7  SEDUC Secretaria de Estado Revisa Goiás da Educação sendo absorvida por pigmentos fotossintéticos, principal- mente a clorofila, presente nas células desses organismos. A clorofila, com seus diferentes tipos (a, b, etc.), é capaz de absorver luz em duas regiões principais do espectro visível: o azul-violeta e o vermelho-alaranjado. Essa ca- pacidade de absorção permite que as plantas maximi- zem a eficiência na utilização da energia luminosa. 1. Chernobyl – O Filme – Os segredos O processo de fotossíntese é dividido em duas fases prin- do desastre cipais: a fase de luz e a fase escura. Na fase de luz, a luz SINOPSE - Não recomendado para menores de visível é capturada pela clorofila, levando à geração de ATP 14 anos. (trifosfato de adenosina) e NADPH (nicotinamida adenina di- Em Chernobyl - O Filme, acompanhamos a histó- nucleotídeo fosfato reduzido). Essas moléculas energéticas ria de Alexey Karpushin (Danila Kozlovskiy), um são então utilizadas na fase escura para converter dióxido bombeiro heróico que trabalhou como um dos de carbono (CO2) em carboidratos, como a glicose. liquidadores no desastre de Chernobyl, em 1986. A luz visível não apenas desencadeia as reações fo- 2. Sábado Inocente (2012) toquímicas necessárias para a produção de energia, SINOPSE mas também determina a taxa e a eficiência global da No dia 26 de abril de 1986, um sábado, explo- fotossíntese. A intensidade, a qualidade e a duração da de um reator da usina nuclear de Chernobyl. luz visível são fatores críticos que afetam diretamente o O jovem Valerij, membro do Partido Comunis- crescimento e o desenvolvimento das plantas. ta, e sua namorada sabem de todo o perigo e que devem partir. Porém, os dirigentes de seu Além de seu papel central na produção de energia, a fo- partido decidem esconder a verdade da popu- tossíntese contribui para a liberação de oxigênio na atmos- lação e fazem o jovem jurar que não contará fera, sustentando indiretamente a vida aeróbica. Portanto, a ninguém e ele aceita. Mas a fuga do casal a relação entre a luz visível e a fotossíntese não é apenas se torna complicada, já que não podem contar a pessoas próximas, um fenômeno biológico, mas um elo vital na teia da vida, que não entendem sua pressa e desespero. Valerij começa então a influenciando ecossistemas e o equilíbrio ambiental. questionar sua fidelidade ao partido. Disponível em: // https://www.sobiologia.com.br/conteudos/bioquimica/bioquimica12.php /. Acesso em: 3 out. 2023. 3. Os Últimos na Terra (2015) SINOPSE 8. De acordo com o texto 2, o que é luz visível? Ann Burden (Margot Robbie), uma menina de dezesseis anos de idade, sobrevive a uma guerra nuclear em uma pequena cidade norte- -americana. Ela acreditava ser a única humana na Terra, até encontrar um cientista procurando por sobreviventes. A relação entre eles fica frá- gil quando eles encontram outro sobrevivente e os dois homens passam a lutar pelo afeto de 9. Qual a importância ecológica da fotossíntese para os Ann, onde os instintos naturais e primitivos co- ecossistemas? meçam a surgir. 4. Radioactive (2019) SINOPSE - Não recomendado para me- nores de 14 anos. Devota da ciência, Marie (Rosamund Pike) sempre enfrentou dificuldades em conseguir 10. Como as plantas absorvem fótons de luz durante a apoio para suas experiências devido ao fato fotossíntese? Explique o papel dos pigmentos, como a de ser uma mulher. Ao conhecer Pierre Curie clorofila, nesse processo. (Sam Riley), ela logo se surpreende pelo fato dele conhecer seu trabalho, o que a deixa lisonjeada. Logo os dois estão trabalhando juntos e, posteriormente, iniciam um relacionamento que resultou em duas filhas. Juntos, Marie e Pierre descobrem dois novos elementos químicos, rádio e polônio, que dão início ao uso da radioatividade. Revisa 3ª Série - Ciências da Natureza - Novembro/2023 8