Questões de Concurso sobre Física Atômica e Nuclear

Radionuclídeos são isótopos de um determinado elemento químico que sofrem um processo espontâneo de decaimento ou desintegração nuclear pelo qual emitem uma ou mais partículas radioativas e se transformam em um nuclídeo diferente. Existem duas medidas principais do tempo de sobrevivência de um tipo particular de radionuclídeo. A meia-vida T1/2 representa o tempo necessário para que __________; enquanto que a vida-média  representa o tempo necessário para que __________.

Assinale a alternativa na qual se encontram os itens que completam corretamente as lacunas acima

O número de átomos vizinhos a um átomo de referência (grandeza denominada de número de coordenação) e as distâncias entre eles dependem do tipo de rede cristalina. Quanto mais átomos em contato e quanto menor a distância entre eles, mais denso será o cristal. Entre as 14 redes cristalinas no espaço 3D, destacam-se três: CS = cúbico simples; CCC = cúbico com corpo centrado; e, CFC = cúbico com face centrada. A esse respeito, assinale a alternativa que apresenta os números de coordenação dessas redes cristalinas.

Analise as seguintes afirmativas:

I. Quando um núcleo emite uma partícula alfa, o seu número atômico é reduzido em duas unidades se seu número de massa é diminuído em quatro. Então, a radiação alfa é constituída de 2 prótons e 2 nêutrons, sendo igual ao núcleo do hélio, e portanto deve sofrer um desvio de sua trajetória ao atravessar um campo elétrico.

II. A emissão beta é originária dos núcleos de átomos radioativos. Quando um núcleo emite uma partícula beta, o seu número atômico aumenta em uma unidade e não apresenta variação no número de massa. Isso porque um nêutron se desintegra, fornecendo um próton e um elétron. Esse elétron é emitido em altíssima velocidade, constituindo a emissão beta. Portanto, a trajetória de uma radiação beta não sofre qualquer desvio ao atravessar um campo elétrico.

III. Ao emitir radiações gama o átomo mantém tanto seu número atômico como o número de massa. As emissões gama são radiações eletromagnéticas e devido a sua enorme energia possuem a capacidade de penetrar profundamente na matéria, tendo, assim, um alcance superior às radiações alfa e beta.

Assinale a alternativa em que toda(s) a(s) afirmativa(s) está(ão) CORRETA(S):

A imagem abaixo mostra um tipo de decaimento radioativo do isótopo 32 do Fósforo (³²P₁₅), transformando-se no isótopo 32 do Enxofre (³²S₁₆), com emissão espontânea de uma partícula radioativa e de um neutrino v. Nesse processo, um nêutron energético decai radioativamente em um próton, um elétron e um neutrino. De que partícula radioativa se trata?

³²P₁₅ -> ³²S₁₆ + particula + v

A imagem abaixo mostra um decaimento radioativo do isótopo 238 do Urânio (²³⁸U₉₂), transformando-se no isótopo 234 do Tório (²³⁴Th₉₀) e emissão espontânea de uma partícula radioativa do tipo:

Em um experimento de medida de transmissão de luz foi utilizado um fotodetector de silício para medir a intensidade da radiação que atravessava uma lâmina de vidro. Sabendo que o silício tem uma banda proibida de 1,2 eV de “gap” de energia, qual o maior comprimento de onda da radiação transmitida que podia ser detectado pelo fotodetector?

(Dados: h = 4x10 ^-15 eV.s, c = 300.000 km/s)

As polarizações circular, elíptica e linear, do ponto de vista clássico, são descritas a partir do comportamento espaço-temporal da amplitude de uma onda eletromagnética. A descrição dos estados de polarização sob o ponto de vista dos fótons com momento angular L, momento linear p e vetor de onda k diz que a luz no estado de polarização P é representada pela superposição coerente de iguais quantidades de fótons em dois estados de polarização, R e L, respectivamente, resultado da

Um experimento muito conhecido no estudo da constituição da matéria é o de Rutherford, no qual um feixe de partículas alfa incide sobre uma fina lâmina de ouro. Nesse experimento, nota-se que, ao se bombardear a lâmina com tais partículas, grande parte delas atravessa a lâmina de ouro e uma pequena parte é desviada.

_{Disponível em: http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/bitstream/handle/mec/12908/08_avaliacao.htm. Acesso em: 11 jan. 2016.}

Com esse experimento, é possível concluir:

No modelo de Bohr para o átomo de hidrogênio, o elétron gira em torno do núcleo, descrevendo uma trajetória circular de raio R = 5,1 x 10^-11 m com frequência f = 6,8 x 10¹⁵ hertz. Sabe-se que o elétron em movimento equivale a uma corrente elétrica de intensidade i e, no centro do átomo, ele estabelece um campo magnético de módulo B. Considerando a carga do elétron igual a 1,6 x 10^-19 C e a permeabilidade magnética do vácuo igual a μ_o = 4π x 10^-7 N/A², a intensidade de i e o módulo de B no centro do átomo de hidrogênio valem, respectivamente,

Isótopos de um determinado tipo de elemento químico são átomos do elemento químico que têm o mesmo número de __________ e número de __________ diferentes. Em geral, quanto maior o número de __________, maior a possibilidade de o isótopo ser radioativo. O decaimento dos __________ permite a emissão de partículas radioativas e a emissão de radiação ionizante pelo núcleo do átomo.

Assinale a alternativa na qual se encontram os itens que completam corretamente as lacunas acima.

Os processos de emissão e absorção da luz por parte da matéria tornaram-se alavancados com a descoberta de uma lei física que descreve a radiação por parte de um corpo negro. A partir desse ponto, vários experimentos foram realizados mostrando um comportamento, para a luz, distinto daquele conhecido classicamente. A Física Clássica apresentou-se incapaz de explicar os efeitos e fenômenos exibidos por tais experimentos, fazendo-se necessário o uso de uma nova teoria denominada de Teoria Quântica. Considere a situação hipotética, mostrada na figura, na qual um gás monoatômico está a uma temperatura constante (T) suficientemente elevada para que ocorra a emissão de luz.

Nesse contexto, é correto afirmar que

Dentre as ligações moleculares, aquela que é regida essencialmente pelas interações do tipo dipolo elétrico – dipolo elétrico é a ligação

Uma molécula possui um momento de dipolo igual a 4,0 x 10^-30 C.m, e encontra-se orientada sob ação de um campo elétrico externo de 2,0 x 10⁵ N/C. Assinale a alternativa que corresponde ao trabalho necessário para girar o dipolo desde a orientação com o campo ( θ = 0º) para uma nova posição perpendicular ao campo elétrico (θ = 90º).

O estudo do efeito fotoelétrico, realizado por Einstein em 1905, foi um dos pilares da nova física que estava surgindo, a física quântica. O efeito fotoelétrico consiste na emissão de elétrons, que ocorre quando a luz incide em uma superfície. No modelo de Einstein, um fóton da luz incidente fornece toda a respectiva energia para um único elétron no metal. Dessa maneira, a absorção de energia pelos elétrons é feita em pacotes, de forma quantizada.

Uma partícula radioativa de raios gama pode ser definida como:

A figura mostra dois anteparos opacos à radiação, sendo um com fenda de tamanho variável d, com centro na posição x = 0, e o outro com dois fotodetectores de intensidade da radiação, tal que F₁ se situa em x = 0 e F₂, em x = L > 4d. No sistema incide radiação eletromagnética de comprimento de onda λ constante. Num primeiro experimento, a relação entre d e λ é tal que d ≫ λ, e são feitas as seguintes afirmativas: I. Só F₁ detecta radiação. II. F₁ e F₂ detectam radiação. III. F₁ não detecta e F₂ detecta radiação. Num segundo experimento, d é reduzido até à ordem do comprimento de λ e, neste caso, são feitas estas afirmativas: IV. F₂ detecta radiação de menor intensidade que a detectada em F₁. V. Só F₁ detecta radiação. VI. Só F₂ detecta radiação. Assinale as afirmativas possíveis para a detecção da radiação em ambos os experimentos.

Em física atômica, representamos um determinado elemento químico da tabela periódica pelo símbolo ^AX_Z. Cada grupo de elementos de uma determinada coluna da tabela periódica tem propriedades físicas e químicas semelhantes, por isso são agrupados em grupos ou famílias. Os símbolos Z, X e A significam, respectivamente:

No dia 13 de setembro de 1987, ocorreu em Goiânia o maior acidente radioativo do país, quando uma cápsula com material radioativo foi retirada indevidamente, por catadores de papel em busca de sucata, de um aparelho utilizado para fazer radioterapia. É correto afirmar que, nesse acidente, o elemento radioativo e o isótopo que causaram alguns óbitos e vários danos à saúde de diversos seres vivos foram o:

No núcleo atômico, há duas forças agindo: uma atrativa e outra repulsiva. A existência dessas forças resulta em, aproximadamente, 270 núcleos estáveis e em centenas de outros núcleos não estáveis. Sobre os núcleos pesados estáveis, é correto afirmar que

Uma fissão nuclear ocorre quando um núcleo pesado, tal como urânio-235 (²³⁵U), é partido em dois núcleos menores. A quantidade de energia liberada em cada evento de fissão do ²³⁵U é, aproximadamente, de