Questões sobre Física Atômica e Nuclear

As teorias do estado sólido, em geral, descrevem separadamente os elétrons de valência e os íons dos átomos que formam o sólido. Quanto à descrição dos elétrons de um sólido, julgue os itens a seguir.

A largura de uma banda de energia não depende da distância entre os átomos que formam o cristal.

• C. Certo
• E. Errado

Uma fonte radioativa contém milhões de átomos, mas não há como dizer quando determinado núcleo irá se desintegrar. Podese calcular em quanto tempo a metade dos núcleos se desintegrará, uma vez que a desintegração radioativa segue uma lei exponencial. Uma informação útil é conhecer o número de desintegrações que ocorrem na unidade de tempo, o que dá esclarecimentos sobre a atividade de uma amostra radioativa. Com relação a esse tema, assinale a opção incorreta.

• A. A meia vida de um isótopo é um dado que pode ser estimado, mas a previsão do início de sua desintegração é impossível.
• B. Considere-se que um contador Geiger tenha registrado 1.000 contagens em dois minutos quando colocado a uma certa distância de uma fonte radioativa. Se uma segunda fonte, idêntica à primeira, for colocada junto a esta, então, o contador registrará 2.000 contagens em dois minutos .
• C. Entende-se por taxa de desintegração radioativa ou atividade de uma amostra o número de desintegrações dos núcleos radioativos por unidade de tempo e por unidade de área.
• D. O fato de a desintegração radioativa seguir uma lei exponencial indica que a probabilidade de um núcleo decair a qualquer instante cresce linearmente com o tempo.

A análise dos resultados obtidos por meio de técnicas espectroscópicas requer o conhecimento dos princípios que regem a propagação e a interação da radiação com meios materiais. Com relação a esse assunto, julgue os seguintes itens.

A emissão de radiação de qualquer sólido aquecido possui distribuição espectral igual à distribuição de radiação de Planck.

• C. Certo
• E. Errado

No que se refere aos métodos instrumentais de análise química, julgue os próximos itens.

Freqüentemente, átomos de elementos químicos diferentes dão origem a um mesmo espectro de raias de absorção, o que faz que diferentes estados de excitação estejam associados a elementos químicos distintos.

• C. Certo
• E. Errado

A análise físico-química faz uso de várias técnicas que empregam radiação, dos mais variados tipos. Acerca dessas radiações, suas propriedades, seus efeitos na matéria e dos instrumentos que as utilizam, julgue os itens seguintes.

O dióxido de carbono é considerado um gás que produz o efeito estufa devido a sua capacidade de absorver radiação infravermelha.

• C. Certo
• E. Errado

Entre as diferenças essenciais nos danos e riscos provocados por explosões nucleares e explosões químicas convencionais, deve-se destacar que nas nucleares

• A.

  há liberação de radiações de comprimento de onda muito maior, por isso com maior alcance e penetração na matéria.

• B.

  há liberação de isótopos radioativos que por muito tempo produzirão efeitos danosos, particularmente sobre os seres vivos.

• C.

  a quantidade de matéria produzida na explosão é expressivamente maior que nas bombas químicas, provocando danos imediatos muito mais intensos.

• D.

  há emissão de radiação ultravioleta, enquanto nas de origem química, as radiações são infravermelhas, com efeitos menos duradouros e danosos para os seres vivos.

• E.

  a radiação liberada permanece na atmosfera local durante longo tempo, ao passo que nas de origem química, a radiação se dissipa em poucas horas.

Tanto as usinas nucleares como as termelétricas convencionais utilizam-se do calor obtido pelo aquecimento de água, para mover turbinas que acionam um gerador elétrico. O que diferencia essencialmente a geração nuclear das demais termelétricas é

• A.

  o processo de produção de calor utilizado no aquecimento da água.

• B.

  o processo de conversão de trabalho mecânico em eletricidade.

• C.

  o uso de vapor a alta pressão para mover as turbinas.

• D.

  o isolamento do combustível dos demais elementos da usina.

• E.

  a presença de um condensador para resfriamento da água.

Em uma bomba atômica, assim como em um reator nuclear para geração de energia elétrica, um núcleo atômico é bombardeado de modo a provocar sua fissão, gerando outros núcleos e liberando grande quantidade de calor. No entanto, uma diferença essencial entre uma bomba e um reator nuclear é

• A.

  a maior quantidade de elementos radioativos liberados na fissão, na bomba.

• B.

  o maior número atômico do elemento químico a ser fissionado, na bomba.

• C.

  a necessidade de maior quantidade de massa do núcleo a ser fissionado, no reator.

• D.

  a promoção da reabsorção de nêutrons na bomba, e sua contenção no reator.

• E.

  a quantidade de energia liberada em cada fissão, menor no reator.

As partículas elementares com as quais se estabelecia o modelo atômico eram (e segundo alguns livros didáticos ainda são) os prótons e nêutrons, no núcleo, e orbitando em torno deste, os elétrons. Hoje, aceita-se um modelo segundo o qual

• A.

  elétrons continuam sendo vistos como elementares, mas os prótons e nêutrons são constituídos de quarks com cargas fracionárias.

• B.

  elétrons não são mais vistos como elementares, mas constituídos de outras partículas com cargas fracionárias, os quarks.

• C.

  fora do núcleo, além dos elétrons que continuam sendo vistos como elementares, há novas partículas elementares, os quarks.

• D.

  prótons e nêutrons continuam sendo vistos como elementares, mas além deles há no núcleo os quarks, partículas também elementares.

• E.

  prótons, nêutrons e elétrons não são mais vistos como elementares, mas todos são constituídos de quarks, estes sim, partículas elementares.

Um átomo de Hidrogênio sofre uma transição entre o primeiro estado excitado e o estado fundamental, cujas energias são E₁ = -3,4 eV e E₀ = -13,6 eV, respectivamente. Determine a freqüência do fóton emitido.

• A.

  2,5 x 10⁹ Hz

• B.

  2,5 x 10¹¹ Hz

• C.

  2,5 x 10¹³ Hz

• D.

  2,5 x 10¹⁵ Hz

• E.

  2,5 x 10¹⁷ Hz