Questões de Vestibular de Física - Física Atômica e Nuclear
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A utilização das radiações ionizantes trouxe grandes avanços para a humanidade. Entre todas as áreas que usufruem dessas radiações, os setores médico e odontológico são, sem dúvida, os que mais se beneficiaram. A radioterapia, tratamento utilizado em pacientes com câncer, é muito eficaz.
Disponível em: www.vigilanciasanitaria.sc.gov.br. Acesso em: 28 jul. 2010 (adaptado).
Embora seja útil, a radiação ionizante pode vir a ser prejudicial à saúde quando não é utilizada adequadamente e de forma controlada, pois a incidência dessa radiação pode
A razão entre as energias E2 e E1 é
Para outras órbitas do átomo de hidrogênio, os raios Rn e as energias En, em que n = 2, 3, 4, ..., são tais que
O conceito clássico de trajetória de uma partícula não é adequado para descrever sistemas subatômicos, onde devemos considerar a Mecânica Quântica. A própria ideia de localização de uma partícula é um tanto inapropriado. Ao invés da localização de uma partícula temos geralmente regiões onde há maior ou menor probabilidade de detectá-la ao fazermos uma medida. Sobre isto há um princípio segundo o qual não podemos, em um mesmo instante, determinar a localização e a velocidade da partícula com precisão arbitrária. Este princípio é o:
Em geral, os elementos alcalinos Li, Na, K, Rb e Cs são os mais facilmente ionizáveis, pois eles têm um único elétron na última camada, fracamente ligado ao núcleo. Os outros elétrons fazem a blindagem do campo elétrico atrativo do núcleo, e a força que liga o último elétron ao átomo é equivalente à atração coulombiana entre ele e um próton no núcleo. O gráfico a seguir ilustra a energia de ionização de um elétron de valência versus o número atômico.
Texto e Figura: Okuno – Física das Radiações
Dessa forma, observando o gráfico, pode-se afirmar que,
para arrancar um elétron de camadas mais internas, que
também ocorre em interações ionizantes, é necessária
uma energia cujo valor
INSTRUÇÃO: Responder à questão com base no texto a seguir.
O gráfico abaixo apresenta o número de nuclídeos radioativos restantes, N(t), no instante de tempo t, para quatro amostras radioativas (I, II, III e IV).
INSTRUÇÃO: Responder à questão com base no texto a seguir.
O gráfico abaixo apresenta o número de nuclídeos radioativos restantes, N(t), no instante de tempo t, para quatro amostras radioativas (I, II, III e IV).
INSTRUÇÃO: Responder à questão com base no contexto a seguir.
Em hospitais de grande porte das principais cidades do país são realizados tratamentos que utilizam radioisótopos emissores de radiações alfa, beta e gama.
Em relação às radiações alfa, beta e gama, afirma-se:
I. Todas possuem massa de repouso.
II. Apenas duas possuem carga elétrica.
III. Em geral, a radiação gama é a que possui maior poder de penetração no corpo humano.
Está/Estão correta(s) apenas a(s) afirmativa(s)
INSTRUÇÃO: Responder à questão com base no contexto a seguir.
Em hospitais de grande porte das principais cidades do país são realizados tratamentos que utilizam radioisótopos emissores de radiações alfa, beta e gama.
O iodo 131, por exemplo, é um radioisótopo utilizado no tratamento de hipertireoidismo. O gráfico abaixo representa a massa residual de iodo 131 (N) presente em uma amostra em função do tempo (t).
A função que melhor descreve a massa residual de
iodo 131 presente na amostra, em função do tempo,
é N(t)=N0
ekt , onde
Reatores nucleares não são exclusivamente criações humanas. No período précambriano, funcionou na região de Oklo, África, durante centenas de milhares de anos, um reator nuclear natural, tendo como combustível um isótopo do urânio.
Para que tal reator nuclear natural pudesse funcionar, seria necessário que a razão entre a quantidade do isótopo físsil (235U) e a do urânio 238U fosse cerca de 3%. Esse é o enriquecimento utilizado na maioria dos reatores nucleares, refrigerados a água, desenvolvidos pelo homem.
O 235U decai mais rapidamente que o 238U; na Terra, atualmente, a fração do isótopo 235U, em relação ao 238U, é cerca de 0,7%. Com base nessas informações e nos dados fornecidos, podese estimar que o reator natural tenha estado em operação há
Note e adote:
M(t) = M(0) 10-λt ; M(t) é a massa de um isótopo radioativo no instante t.
λ descreve a probabilidade de desintegração por unidade de tempo.
Para o 238U, λ238 ≈ 0,8 x 10-10 ano-1.
Para o 235U, λ235 ≈ 4,0 x 10-10 ano-1.
log10 (0,23) = – 0,64
Quando necessário, adote:
• módulo da aceleração da gravidade: 10 m.s-2
• calor latente de vaporização da água: 540 cal.g-1
• calor específico da água: 1,0 cal.g-1. °C-1
• densidade da água: 1 g.cm-3
• constante universal dos gases ideais: R = 8,0 J.mol-1.K-1
• massa específica do ar: 1,225.10-3 g.cm-3
• massa específica da água do mar: 1,025 g.cm-3
• 1cal = 4,0 J
• Um átomo de hidrogênio gasoso, no seu estado fundamental, tem energia de -13,6eV. Determine a energia necessária, em eV (elétron-volt), que ele deve absorver para que sofra uma transição para o próximo estado de excitação permitido pelo modelo atômico de Bohr.
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