Questão de Ciências da Natureza e suas Tecnologias #019e5beb

Enunciado da Questão

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

#Separação de Misturas

Médio

O urânio é empregado como fonte de energia em reatores nucleares. Para tanto, o seu mineral deve ser refinado, convertido a hexafluoreto de urânio e posteriormente enriquecido, para aumentar de 0,7% a 3% a abundância de um isótopo específico — o urânio-235. Uma das formas de enriquecimento utiliza a pequena diferença de massa entre os hexafluoretos de urânio-235 e de urânio-238 para separá-los por efusão, precedida pela vaporização. Esses vapores devem efundir repetidamente milhares de vezes através de barreiras porosas formadas por telas com grande número de pequenos orifícios. No entanto, devido à complexidade e à grande quantidade de energia envolvida, cientistas e engenheiros continuam a pesquisar procedimentos alternativos de enriquecimento.

ATKINS, P.; JONES, L. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. Porto Alegre: Bookman, 2006 (adaptado).

Considerando a diferença de massa mencionada entre os dois isótopos, que tipo de procedimento alternativo ao da efusão pode ser empregado para tal finalidade?

Peneiração

Centrifugação

Extração por solvente

Correta

Destilação fracionada

Separação magnética

Explicação Oficial / Explicações da Comunidade

A questão aborda o enriquecimento de urânio, que visa aumentar a proporção do isótopo urânio-235. O método descrito é a efusão gasosa, que separa isótopos com base na diferença de massa. Um procedimento alternativo que também explora diferenças de massa é a centrifugação, onde a força centrífuga acelera a separação de moléculas de diferentes massas. A centrifugação é de fato usada industrialmente para enriquecer urânio, sendo mais eficiente que a efusão. As demais alternativas não são adequadas: peneiração separa partículas por tamanho, não por massa; extração por solvente baseia-se em solubilidade; destilação fracionada separa por pontos de ebulição; e separação magnética depende de propriedades magnéticas, que são muito semelhantes entre os isótopos de urânio.