Questões de Concurso sobre Física nuclear básica

Considere-se uma densidade de nêutrons térmicos igual a 10⁵ cm^-3 em um meio com uma seção de choque total igual a 0,4 cm^-1, para a energia. Sabendo que a velocidade dos nêutrons é de 2 x 10⁵ cm/s, a densidade da taxa de reação com o meio no volume genérico regular é:

A constante $C_2$ é determinada definindo-se:

A condição de criticai idade pode ser estabelecida por meio da análise da composição do material ($B_2^m$) e da geometria do núcleo ($B_2^g$). Para que se tenha uma condição subcrítica, é preciso:

De acordo com Bohr, um átomo não irradia quando em estado estacionário. A radiação só é emitida, em forma de fóton, quando um átomo sofre uma transição de um estado estacionário para outro de menor energia. Se as energias são expressas em termos de n_i e n_f, então a equação que relaciona o comprimento de onda e os níveis de energia pode ser expressa como:

$\frac{1}{\lambda }=\frac{m{q}^4}{8{\epsilon }_0^2{h}^{3}c}\left(\frac{1}{n_f^2}-\frac{1}{n_0^2}\right)$

Cada linha do espectro do hidrogênio pode ser associada a uma transição entre dois estados estacionários. As transições que envolvem o nível de energia final n_f = 2 são conhecidas como série de:

No núcleo atômico, há duas forças agindo: uma atrativa e outra repulsiva. A existência dessas forças resulta em, aproximadamente, 2 70 núcleos estáveis e em centenas de outros núcleos não estáveis (radioativos). Sobre os núcleos pesados estáveis:

A capacidade de penetração das radiações na matéria é demonstrada corretamente em:

Aproximando a massa do elétron para 10^·30$kg$ e considerando que se move com energia de 11,25 $KeV$, pode-se determinar que o comprimento de onda de Broglie é de:

Dados: $h$ =6,6 x 10^-34 J.s e 1e$V$= 1,6 x 10^-19 $J$

Para determinar o valor da primeira constante de integração $C_1$, deve-se impor uma condição, que é a de:

Considere os seguintes dados: m_Pb=207,9766 u; m_P=1,0073 u; m_n=1,0087 u; 1u=1,66*10^-27 kg; c=3*10⁸ m/s; 1eV=1,6*10^-19 J. Qual a energia de ligação do núcleo ${}_{82}^{208}Pb$?

O ciclo de Rankine Ideal é composto de quatro processos, que são:

Para um meio infinito puramente absorvedor e não multiplicativo, encontra-se uma fonte pontual e isotrópica que emite S₀ nêutrons por segundo. Sabendo que o fluxo de nêutrons em qualquer ponto a uma distância r da origem é dado por

$\varphi \left(r\right)=\frac{S_0}{rD}$$e$ ^{${-}^r/$}$\sqrt{D/{\sum }_a}$

em que D é coeficiente de difusão de nêutrons e ${\sum }_a$ é a seção de choque macroscópica de absorção do material, o vetor densidade de corrente de nêutrons, em termos do vetor unitário na direção der, caracterizado como ${\hat{e}}_r$, em um ponto Lda origem, é:

O Oxigênio-15 possui o tempo de meia-vida igual a 2,03 minutos. Dispondo-se de uma amostra com 8,0.10²³ átomos desse isótopo, restarão 1,0.10²³ átomos ao fim de:

“De forma simplificada, a condutividade de elétrons em materiais cristalinos pode ser explicada utilizando as seguintes bandas de energia: banda de valência – de energia mais baixa, onde os elétrons normalmente se encontram em um material não excitado; banda de condução – por onde os elétrons normalmente migram; e, banda proibida – região onde os elétrons não são permitidos estar.”

_{(Tauhata et al, 2003.)}

Com base no exposto, analise as afirmativas.

I. Um material condutor apresenta grande diferença de energia entre as bandas de valência e de condução. Normalmente maior que 5 e V.

II. A diferença de energia entre as bandas de valência e de condução em um material semicondutor apresenta valor intermediário entre a existente para os materiais isolantes e condutores.

III. A dificuldade dos elétrons de um material em penetrar a banda de condução é reduzida pela adição de impurezas doadoras de elétrons ao material inicial, originando um semicondutor dopado.

IV. Semicondutores tipo n são originados quando se utiliza impurezas com falta de elétrons em relação ao material inicial.

Estão corretas apenas as afirmativas