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Questões de Concurso sobre Física Atômica e Nuclear
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Ano:
2026
O especialista de proteção radiológica sabe que a radiação alfa (α) é a que apresenta o maior risco biológico, quando incorporada pelo organismo (inalada, ingerida ou absorvida). Para levar em conta o tipo e o poder de ionização da radiação, foi introduzido um fator corretivo (Q) usado em radioproteção. Esse fator considera quantas ionizações são produzidas por unidade de percurso (densidade linear de ionização).
O sucessor e análogo direto do Fator Corretivo, utilizado nas recomendações mais recentes da ICRP (a partir da Publicação 60), é o
A
fator biológico.
B
fator de qualidade.
C
fator de correção.
D
fator de ponderação.
E
fator de Ponderação do Tecido.
Ano:
2026
A civilização moderna está baseada fortemente em um desenvolvimento tecnológico que necessita, cada vez mais, de suprimentos de energia. Essa energia é encontrada na natureza sob várias formas. Com relação à energia nuclear, analise as afirmações a seguir:
I. A produção de energia nuclear está baseada no princípio de que o calor liberado durante a fusão do urânio é empregado para produzir vapor que alimentará turbinas elétricas.
II. Com relação ao processo de produção e a emissão de gases do efeito estufa, é considerada energia limpa, mas existem problemas associados com o funcionamento das usinas nucleares como o rejeito radioativo que não pode ser jogado no meio ambiente.
III. O rejeito radioativo é constituído de isótopos radioativos que são formados durante o processo, podendo ficar ativos por minutos ou até alguns dias; outros demoram meses ou anos para esgotar sua atividade.
IV. Entre os subprodutos dos reatores da usinas nucleares, temos o césio-137 e o estrôncio-90, usados nas bombas atômicas, que levam mais de mil anos para decair.
É correto o que se afirma em:
A
I, II e IV, apenas.
B
III, apenas.
C
I e IV, apenas.
D
II e III, apenas.
E
I, II, III e IV.
O fósforo-32 () é um radionuclídeo emissor beta negativo () utilizado em aplicações médicas e biológicas. Considere o seguinte decaimento nuclear:
Qual é o número atômico (x) do núcleo filho Y produzido nesse decaimento?
A
13
B
14
C
15
D
16
E
17
Em relação à ética em procedimentos envolvendo radiação ionizante, é correto afirmar que:
A
Qualquer pessoa pode participar de pesquisas que impliquem em exposição médica à radiação ionizante para o indivíduo.
B
O consentimento do participante é o único requisito para realização de pesquisas biomédicas que envolvam exposição à radiação ionizante.
C
Para poder participar de uma pesquisa biomédica, o indivíduo deve ser informado sobre os riscos radiológicos envolvidos e a pesquisa precisa ser aprovada por um comitê de ética.
D
A responsabilidade sobre a exposição à radiação ionizante em pesquisas biomédicas é exclusivamente do supervisor de proteção radiológica.
E
Qualquer pessoa pode participar de pesquisas biomédicas envolvendo exposição à radiação ionizante, mesmo que desconheça os riscos associados.
De acordo com Pereira e Benedito (2007), “A palavra ‘isótopo’ vem do grego, isos (igual) e topos (lugar), a qual se refere a um local comum de um elemento específico na tabela periódica. Considerando que um átomo é composto de um núcleo cercado por elétrons (e), e o núcleo, de prótons (Z) e nêutrons (N) que constituem a massa do átomo. A massa atômica de um elemento atômico, por sua vez, é a soma de Z + N no núcleo. Um núcleo, ou átomo específico-isótopo, é uma ‘espécie’ de um elemento que pode ser estável ou radioativo, definido pelo seu único número de prótons (Z) e nêutrons (N). Enquanto os prótons são positivamente carregados (Z+), os elétrons são negativamente carregados (e-) e os nêutrons não possuem carga (N)”. Diante do exposto, isótopos são átomos
A
de um mesmo elemento, com igual número de prótons (Z) e diferente número de nêutrons (N).
B
de elementos diferentes, com o mesmo número atômico (Z).
C
de um mesmo elemento, com igual número atômico (Z), igual número de nêutrons (N) e diferente massa atômica.
D
de elementos diferentes, com igual massa atômica.
E
de um mesmo elemento, com número atômico (Z) e número de nêutrons diferentes e igual massa atômica.
Em um detector de radiação tipo câmara de ionização, qual é o principal processo físico que permite a detecção da radiação?
A
A radiação é completamente absorvida no detector, gerando um pulso de calor que é medido.
B
A radiação interage com o material, causando a emissão de luz por cintilação, que é convertida em um sinal elétrico.
C
A radiação causa a ionização dos átomos do gás, e os elétrons e íons resultantes são coletados por um campo elétrico.
D
A radiação excita os átomos do gás, que emitem fótons que são então detectados.
Com relação aos monitores (detectores) de radiação ionizante a gás, é correto afirmar:
A
A câmara de ionização opera na região de saturação de íons.
B
Na ionização formam-se pares elétron-próton que dependem de características dos gases utilizados e da radiação ionizante incidente.
C
A carga gerada pelos pares de íons é coletada por meio do campo magnético criado pelo circuito elétrico
D
O tipo Geiger-Müller apresenta o pulso de saída com amplitude dependente do número de íons iniciais.
Em relação à física das radiações, assinale a alternativa INCORRETA.
A
Os raios X produzidos por bremsstrahlung têm um espectro contínuo de energias.
B
Os raios X característicos têm energias discretas.
C
Os raios X são produzidos por dois mecanismos diferentes: bremsstrahlung e emissão característica de raios X.
D
Quanto maior a energia dos elétrons que bombardeiam o alvo, mais frontal será a direção da emissão de raios X.
E
A eficiência da produção de raios X é menor de 1% para um acelerador linear com energia nominal maior que 6 MV.
No ensino de Ciências, a distinção entre fenômenos físicos e químicos é introdutória ao estudo das reações. Analise os processos abaixo:
1. Derretimento de um cubo de gelo.
2. Queima de um pedaço de papel.
3. Evaporação da água do mar.
4. Enferrujamento de um prego de ferro.
Assinale a alternativa que agrupa corretamente apenas os processos classificados como Fenômenos Químicos (onde há alteração na estrutura íntima da matéria e formação de novas substâncias):
A
1 e 3.
B
2 e 4.
C
1, 2 e 3.
D
2, 3 e 4.
Em sistemas isotópicos abertos, ocorre
A
conservação total de isótopos.
B
ganho ou perda de pai/filho.
C
ausência de decaimento radioativo.
D
formação de defeitos cristalinos sem efeito.
E
superposição de espectros Raman.
Analise as afirmativas a seguir sobre aplicações do SEM em análises geológicas.
I. Identificação da morfologia de minerais e texturas de rochas, permitindo inferir processos metamórficos ou ígneos.
II. Contagem das emissões radioativas dos elementos da série do urânio.
III. Observação de microtexturas e fraturas, associadas a deformações ou alterações hidrotermais, auxiliando na interpretação de condições geológicas de formação.
IV. Observação das ligações bivalentes das estruturas atômicas.
Está correto o que se afirma em
A
I, apenas.
B
III e IV, apenas.
C
I e II, apenas.
D
I, II e III, apenas.
E
I e III, apenas.
Recentemente, uma equipe de pesquisadores do CERN alcançou um avanço importante ao aplicar uma técnica inovadora de resfriamento a laser em uma amostra de positrônio, uma partícula composta por um elétron (carga elétrica −𝑒 e massa 𝑚) e um pósitron (antipartícula com carga positiva e massa semelhante à do elétron). Essa conquista permite uma investigação mais precisa das propriedades do positrônio, abrindo possibilidades para estudos fundamentais, como a produção de condensados Bose-Einstein de antimatéria e a geração de luz gama coerente, o que poderia trazer um leque de novas aplicações.
Fonte: https://www.bbc.com/portuguese/articles/cpw7wnz1d2qo
Considerando o modelo de Bohr para átomos hidrogenoides, é correto afirmar que os níveis de energia de um positrônio, em função do número quântico principal 𝑛, são dados por:
A
𝐸𝑛 = −3.4/𝑛2 eV
B
𝐸𝑛 = −6.8/𝑛2 eV
C
𝐸𝑛 = −13.6/𝑛2 eV
D
𝐸𝑛 = −27.2/𝑛2 eV
E
𝐸𝑛 = −25.0/𝑛2 MeV
Em relação aos reatores nucleares e aos equipamentos emissores de radiação, assinale a alternativa correta.
A
Reatores nucleares de fissão geralmente utilizam combustível com base em urânio-238, e sua principal função é gerar energia elétrica a partir do calor gerado pela divisão dos átomos de urânio.
B
Os equipamentos emissores de radiação, como aceleradores lineares, são utilizados exclusivamente para tratamento de câncer.
C
Reatores nucleares de fissão podem ser utilizados para gerar energia elétrica a partir da conversão de calor, sendo controlados por barras de controle para moderar a reação nuclear, absorvendo nêutrons e controlando a velocidade da fissão.
D
A radiação alfa, emitida por certos materiais radioativos, é capaz de penetrar facilmente na pele humana, representando risco significativo para a saúde.
E
O uso de radiação beta em equipamentos de diagnóstico médico é restrito a exames de imagem como tomografias, devido ao risco de radiação emitida.
Em relação à emissão de uma partícula alfa por um núcleo radioativo, é correto afirmar que:
A
A partícula só consegue escapar do núcleo quando a barreira de potencial é reduzida para uma energia menor que a energia da partícula.
B
Em cada decaimento o átomo emite 3 partículas alfa, de modo que a soma das energias ultrapasse a energia da barreira de potencial.
C
Em cada decaimento o átomo emite 6 partículas alfa, de modo que a soma das energias ultrapasse a energia da barreira de potencial.
D
A partícula consegue escapar mesmo tendo energia menor que a barreira de potencial devido ao fenômeno conhecido como tunelamento.
As usinas nucleares se utilizam da fissão do isótopo de urânio-235 (U-235) para a produção de energia elétrica.
O processo de fissão nuclear começa no reator e a energia liberada é utilizada para aquecer a água, cujo vapor é então conduzido à turbina do gerador.
Considere uma determinada usina nuclear que, a partir da fissão do U-235, gera 1600 MW de energia elétrica, com rendimento de 32 %.
Considerando que no processo de conversão de energia nuclear em energia térmica tem-se uma taxa de aproveitamento do U-235 igual a 0,08%, pode-se concluir que, em um dia de funcionamento, a quantidade de urânio, em kg, que sofre fissão é igual a
A
0,50
B
6,0
C
40
D
200
Um isótopo radioativo de ferro-57 (57Fe) tem uma meia-vida do estado excitado de aproximadamente 1,4 × 10−7 segundos. O espectrômetro Mössbauer é utilizado para investigar transições nucleares desse isótopo, medindo o efeito Mössbauer, que depende da ausência de recoil no decaimento. Suponha que, em um experimento, o decaimento do estado excitado seja monitorado pelo espectrômetro e que após 7 meias-vidas do estado excitado, a intensidade da radiação ressonante observada tenha caído a um valor I. A fração da intensidade inicial da radiação que permanece após 7 meias-vidas será de:
A
1/64.
B
1/128.
C
1/256.
D
1/32.
E
1/16.
Muitos pesquisadores apresentaram um modelo do átomo que representava suas propriedades. Um desses pesquisadores foi Rutherford. Ele estudou a radioatividade e contribuiu para elaboração do modelo nuclear do átomo. Uma outra contribuição de Rutherford foi a denominação das partículas emitidas durante os processos radioativos, sendo uma delas a partícula alfa (α), mostrada na reação nuclear exemplificada a seguir:
Na reação nuclear apresentada houve a transformação de um elemento químico em outro, e também
A
a manutenção do número de prótons.
B
a diminuição do número de prótons.
C
o aumento do número de prótons.
D
o aumento do número de nêutrons.
E
a manutenção do número de nêutrons.
Um diagrama concordia em geocronologia U–Pb representa
A
apenas razões do Sr e as idades dos minerais que possuem esse elemento na série.
B
linha de base de espectros Raman.
C
relação isotópica de Ar–Ar.
D
difração de elétrons após o tempo de formação do mineral.
E
relação entre 206Pb / 238U e 207Pb / 235U, cuja intersecção indica idades do mineral.
A técnica Ar–Ar é uma versão atualizada da técnica K–Ar que permite
A
medir o gás argônio diretamente num SEM.
B
fazer datação apenas em materiais carbonáticos.
C
substituir U–Pb para rochas antigas sem calibradores.
D
irradiação do material para converter 39K em 39Ar e medir razões em um único instrumento.
E
medir apenas razões 36Ar / 38Ar.
A técnica de traços de fissão (fission track) baseia-se em
A
deformações em cristais por impacto de raios cósmicos.
B
perda de elétrons por difusão líquida.
C
trilhas deixadas por fragmentos de fissão nuclear espontânea em minerais.
D
absorção de fótons UV e liberação de elétrons.
E
formação de defeitos durante a microscopia eletrônica.
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