Após os desastres nucleares em Hiroshima, Fukushima e Chernobyl, girassóis foram plantados ao longo da região afetada para que estes absorvessem elementos tóxicos do solo, incluindo isótopos radioativos. Essa técnica é chamada de fitorremediação.

Os resultados de um estudo realizado para avaliar a capacidade do girassol de absorver urânio do solo são mostrados na figura a seguir, que apresenta a massa total de urânio absorvida do solo por quilograma de girassol (raízes e brotos), em função do tempo desde o plantio. A concentração inicial de U no solo era de 240 mg/kg, dos quais 1% correspondia ao 234U.

a) Com base na figura, em qual semana após o plantio os girassóis (raízes e brotos) deveriam ser colhidos para que a maior massa de urânio fosse retirada do ambiente de uma única vez?

b) É correto afirmar que os isótopos radioativos de urânio do solo contaminado, quando absorvidos pelos girassóis, deixam de ser radioativos, de forma que os girassóis possam ser comercializados com segurança? Justifique com base no tempo de meia-vida.

c) Se a colheita for realizada na segunda semana após o plantio, quantos quilogramas de girassol (raízes e brotos) precisarão ser retirados de cada tonelada de solo para que a concentração do 234U no solo seja reduzida para 0,6 mg/kg?

Note e adote:

Considere que não ocorreu separação isotópica na absorção do urânio pelas raízes e brotos, ou seja, o percentual de 234U nesse material também é de 1%. Meia vida do 234U = 240.000 anos.

a) Eles deverão ser recolhidos a partir da 4ª semana, pois para cada 1 kg de girassóis são retirados 160 mg de urânio.

b) Não poderão ser comercializados, pois como a meia-vida é de 240 000 anos, o urânio ainda estará presente nos girassóis.

c) Quantidade de urânio inicial em uma tonelada de solo:

começar estilo tamanho matemático 14px tabela linha com célula com 240 espaço vezes espaço 10 à potência de menos 3 fim do exponencial espaço reto g espaço de espaço urânio fim da célula célula com espaço em branco à potência de _____ fim da célula célula com 1 espaço kg espaço de espaço solo fim da célula linha com reto m célula com espaço em branco à potência de _____ fim da célula célula com 1000 espaço kg espaço de espaço solo fim da célula fim da tabela reto m espaço igual a espaço 240 espaço reto g espaço de espaço urânio fim do estilo

Massa de urânio-234 no solo = 1% de 240 g = 2,4 g de 234U.

Quantidade de urânio do solo após a redução para 0,6 mg/kg:

começar estilo tamanho matemático 14px tabela linha com célula com 0 vírgula 6 espaço vezes espaço 10 à potência de menos 3 fim do exponencial espaço reto g espaço de espaço urânio fim da célula célula com espaço em branco à potência de _____ fim da célula célula com 1 espaço kg espaço de espaço solo fim da célula linha com reto x célula com espaço em branco à potência de _____ fim da célula célula com 1000 espaço kg espaço de espaço solo fim da célula fim da tabela reto x espaço igual a espaço 0 vírgula 6 espaço reto g espaço de espaço urânio fim do estilo

Massa de urânio-234 retirada = 2,4 – 0,6 = 1,8 g ou 1800 mg de urânio-234.

Concentração de urânio-234 após duas semanas = 1% de 120 mg/kg = 1,2 mg/kg.

Quantidade de girassol retirada após duas semanas de plantio:

começar estilo tamanho matemático 14px tabela linha com célula com 1 vírgula 2 espaço mg espaço de espaço urânio fim da célula célula com espaço em branco à potência de _____ fim da célula célula com 1 espaço kg espaço de espaço girassol fim da célula linha com célula com 1800 espaço mg fim da célula célula com espaço em branco à potência de _____ fim da célula reto y fim da tabela reto y espaço igual a espaço 1500 espaço kg espaço de espaço girassol fim do estilo