Questões de Concurso Sobre física atômica e nuclear em física

Em relação às chamadas radiações ionizantes, assinale V para a afirmativa verdadeira e F para a falsa.

( ) Embora radiações ionizantes sejam, por definição, aquelas que possuem energia suficiente para ionizarem átomos ou moléculas inicialmente em seus estados fundamentais, elas não são capazes de danificar uma célula e, muito menos, de afetar moléculas de DNA.

( ) Luz de comprimento de onda de 0,6 μm é radiação ionizante, pois um fóton com esse comprimento de onda tem uma energia maior do que a energia de ligação do átomo de hidrogênio.

( ) Podem ser exemplos de radiações ionizantes: partículas alfa, raios X e raios gama.

As afirmativas são, respectivamente,

Um átomo, em seu primeiro estado excitado, pode decair para o seu estado fundamental pelos processos de

Analise o fragmento a seguir.

“Raios X característicos são radiações eletromagnéticas de alta energia originadas em transições eletrônicas do átomo que sofreu excitação ou _____ após interação. _____ das camadas externas fazem transições para ocupar lacunas produzidas pelas radiações nas camadas mais internas, próximas do núcleo, emitindo o excesso de _____ sob a forma de Raios X.”

Assinale a opção que completa corretamente as lacunas do fragmento acima

Com relação ao princípio de ação e à produção de um radioisótopo, analise as afirmativas a seguir.

I. Nos reatores nucleares, são fatores que definem o tipo de reação que ocorre quando determinado nuclídeo é bombardeado com um feixe de nêutrons: a energia e o fluxo do feixe, as características e a quantidade do nuclídeo em questão e a seção de choque de ativação da reação desejada.

II. Os geradores de radionuclídeos permitem a separação química de nuclídeos‐filho radioativos de vida curta dos seus nuclídeos‐pai.

III. Os principais critérios na produção de radioisótopos são as elevadas purezas radionuclídica e radioquímica e a baixa atividade específica.

Assinale:

Em relação ao detector Geiger Muller, assinale V para a afirmativa verdadeira e F para a falsa.

( ) Não distingue diferentes radiações incidentes.

( ) Pode ser utilizado somente para medir radiação gama.

( ) Permite discriminação em energia da radiação incidente pois esta produz pulsos de amplitudes diferentes.

As afirmativas são, respectivamente,

Com relação à câmara de ionização padrão (ar livre), analise as afirmativas a seguir.

I. É um instrumento capaz de medir exposição diretamente através da coleta de cargas de um único sinal produzidas por elétrons secundários criados em um volume de ar de massa conhecida.

II. Para prevenir correções de atenuação, a diferença de potencial entre os eletrodos deve ser grande o suficiente para coletar todos os pares de íons.

III. Quanto maior a energia dos fótons incidindo na câmara de ionização padrão, maior é o alcance dos elétrons e, portanto, maior a separação entre as placas, dificultando a uniformidade do campo elétrico e diminuindo a taxa de recombinação de íons.

Assinale:

O átomo X decai por emissão de pósitron para o elemento Y, onde Z é o número atômico e A é a massa atômica. Assinale a opção que expressa este decaimento.

Na figura a seguir está representado o gráfico da importância relativa dos três processos mais relevantes de interações da radiação gama e X com a matéria.

As curvas mostram os valores de número atômico Z do meio absorvedor e energia do fóton incidente no meio para os quais dois tipos de interação são igualmente prováveis.

Na figura, 1, 2 e 3 correspondem, respectivamente, às regiões onde as seguintes interações são dominantes:

Os níveis de energia do elétron no átomo de hidrogênio são expressos por E_n = (− R_H)/n², em que R_H é uma constante positiva conhecida (a constante de Rydberg) e n um número natural. Pode-se observar que o valor numérico de E_n é negativo. Isso se justifica porque

O efeito fotoelétrico foi descoberto por Heinrich Hertz, em 1887, utilizando um aparato semelhante ao do esquema abaixo.

Legenda:

A – Ânodo

C – Cátodo

a – Amperímetro

V – Voltímetro

e – Elétron

Albert Einstein, em 1925, foi laureado com o Prêmio Nobel de Física por explicar em 1905 esse efeito, com base na hipótese de Planck do quantum de luz.

Assinale a alternativa que apresenta descrições corretas do que acontece quando radiação eletromagnética de diferentes intensidades e frequências incide sobre o cátodo.

A gamagrafia é amplamente utilizada na inspeção de soldas em materiais fundidos e forjados, por exemplo, em tubulações de petróleo, a fim de analisar descontinuidades como porosidades, vazios e inclusões que apresentam uma espessura variável em todas as direções e são facilmente detectados desde que não sejam muito pequenas em relação à espessura da peça. É destinada à inspeção de peças de aço com espessura de até 80 mm e utilizam fonte de Irídio 192; no caso de espessuras maiores, até 120 mm, a pastilha radioativa, ou fonte, é de cobalto 60. A radiação emitida,

Os reatores utilizados para a geração de energia elétrica em usinas termonucleares são classificados de acordo com o tipo de moderador empregado para o controle da reação em cadeia.

O moderador empregado pelo reator LWR (Light Water Reaction) é o(a)

O maior acidente nuclear urbano do Brasil ocorreu em 13 de setembro de 1987 na cidade de Goiânia, quando uma cápsula contendo pó de cloreto de césio (CsCl), formado por césio 137 radioativo com meia vida de 30 anos, foi aberta inadvertidamente por pessoas leigas sobre os perigos da radiação, que se encantaram com o brilho azulado emitido pelo cloreto de césio. Assim, acabaram por espalhar em torno de 20 g deste pó na área urbana. Considerando que apenas 10 g do pó de cloreto de césio foram recuperados e armazenados de forma segura, determine: (a) em quantos anos teremos 0,781% de radioatividade no material armazenado; e (b) a quantidade que teremos após 90 anos do acidente.

Fusão nuclear é equivalente a

Os tipos de radiação estão representados a seguir, conforme T. Hey e P. Walters (The Quantum Universe. Austrália. Scotprint Ltd., 1987). Assinale a alternativa que representa o decaimento dessas radiações.

O deutério é constituído de um próton e um nêutron mantidos unidos por uma força nuclear atrativa. A energia de repouso do deutério é igual a 1.875,6 MeV e as energias de repouso do próton e do nêutron são, respectivamente, iguais a 938,3 MeV e 939,5 MeV. Com base nessas informações, assinale a opção em que é apresentada a energia de ligação, em MeV, associada à força nuclear.

Assinale a opção em que é apresentada a expressão do comprimento de onda de de Broglie de um elétron de massa m que ocupa o nível de energia n em um átomo com Z prótons.

O comprimento, em angstrom, da onda eletromagnética emitida quando o elétron do átomo de hidrogênio transita do nível quântico n = 4 para n = 2 corresponde a

Assinale a opção em que é apresentada a frequência mínima, em Hz, de um fóton absorvido por um átomo de hidrogênio no estado fundamental, de tal modo que o átomo seja ionizado.

Considere que um átomo de hidrogênio absorva, no primeiro estado excitado, um fóton de 5 eV e se torne ionizado. Desse modo, é correto afirmar que o trabalho realizado pela força elétrica que o núcleo age sobre o elétron nesse processo de ionização, em elétron-volt, é igual a