Questõessobre Física Atômica e Nuclear

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31b90d9a-57
ENEM 2021 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

    Os pesticidas organoclorados foram amplamente empregados na agricultura, contudo, em razão das suas elevadas toxicidades e persistências no meio ambiente, eles foram banidos. Considere a aplicação de 500 g de um pesticida organoclorado em uma cultura e que, em certas condições, o tempo de meia-vida do pesticida no solo seja de 5 anos.

A massa do pesticida no decorrer de 35 anos será mais próxima de

A
3,9 g.
B
31,2 g.
C
62,5 g.
D
125,0 g.
E
250,0 g
e571dca4-6e
UPE 2021 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

Um instrumento de diagnóstico médico moderno, que usa técnica de imagem por raios gamas da aniquilação do par elétron-pósitron, é conhecido como PET. Essa máquina realiza tomografia por emissão de pósitrons, para produzir imagens da seção transversal do corpo de um paciente. O pósitron é a antipartícula do elétron, que possui mesma massa, mas carga de sinal oposta. Para um exame, um paciente recebe injeção intravenosa de um marcador radioativo contendo um isótopo de Flúor-18 ou Gálio-67 ou Tecnécio-99, por exemplo. Encontre o comprimento de onda aproximado de aniquilação de um par elétron-pósitron lento em angstrons.

Nas questões com respostas numéricas, considere o módulo da aceleração da gravidade g = 10,0 m/s² , o módulo da carga do elétron e = 1,6 x 10 -19 C, a massa do próton mp = 1,7 x 10 -27 kg, a massa do elétron me = 9,1 x 10 -31 kg, pi π = 3 e a constante de Planck h = 6,6 x 10 -34 Js ou 4,14 x 10 -15 eV.
A
7,0 x 102
B
4,0 x 102
C
1,0 x 10
D
2,4 x 10-1
E
1,2 x 10-2
e56ba3ab-6e
UPE 2021 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

Um forno de micro-ondas doméstico com 1600 W de potência emite uma radiação em seu interior, no comprimento de onda de 12,0 cm, para aquecer ou cozer os alimentos. Supondo que todos os fótons emitidos pelo canhão de micro-ondas - o magnetron - sejam absorvidos pelo alimento para aquecê-lo, aproximadamente quantos fótons de micro-ondas foram absorvidos pelo alimento em 10,0 s de exposição nesse forno?

Nas questões com respostas numéricas, considere o módulo da aceleração da gravidade g = 10,0 m/s² , o módulo da carga do elétron e = 1,6 x 10 -19 C, a massa do próton mp = 1,7 x 10 -27 kg, a massa do elétron me = 9,1 x 10 -31 kg, pi π = 3 e a constante de Planck h = 6,6 x 10 -34 Js ou 4,14 x 10 -15 eV.
A
103
B
1010
C
1018
D
1028
E
1038
68dfe297-fd
UFT 2018 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear, Teoria Quântica

A física quântica oferece as bases conceituais que permitem avaliar o estado do elétron no átomo. Um destes princípios é a regra de Hund a qual estabelece que, para orbitais atômicos “degenerados”, o menor valor de energia será obtido quando o número de elétrons com

A
o mesmo número de quântico principal for o máximo.
B
o mesmo número quântico secundário for o máximo.
C
o mesmo número quântico magnético for o máximo.
D
o mesmo número quântico de spin for o máximo.
81666fc4-01
Unichristus 2015 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear, Eletrostática e Lei de Coulomb. Força Elétrica., Eletricidade

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 

A
diminui à medida que aumenta o número atômico.
B
aumenta à medida que diminui o número atômico.
C
permanece constante à medida que diminui o número atômico.
D
aumenta à medida que aumenta o número atômico.
E
permanece constante à medida que aumenta o número atômico.
26c811a0-03
UECE 2018 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

Atualmente é bem difundido um exame de tomografia conhecido por PET-CT (acrônimo para Positron Emission Tomography with Computed Tomography). Nesse exame o paciente tem injetado em sua corrente sanguínea uma substância que emite radiação, especificamente na forma de pósitrons, que são detectados por componentes do tomógrafo. Os pósitrons têm a mesma massa do

A
próton e carga positiva.
B
próton e carga negativa.
C
nêutron e carga positiva.
D
elétron e carga positiva.
1db7ebac-fd
FUVEST 2017 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

O ano de 2017 marca o trigésimo aniversário de um grave acidente de contaminação radioativa, ocorrido em Goiânia em 1987. Na ocasião, uma fonte radioativa, utilizada em um equipamento de radioterapia, foi retirada do prédio abandonado de um hospital e, posteriormente, aberta no ferro- velho para onde fora levada. O brilho azulado do pó de césio-137 fascinou o dono do ferro-velho, que compartilhou porções do material altamente radioativo com sua família e amigos, o que teve consequências trágicas. O tempo necessário para que metade da quantidade de césio-137 existente em uma fonte se transforme no elemento não radioativo bário-137 é trinta anos. Em relação a 1987, a fração de césio-137, em %, que existirá na fonte radioativa 120 anos após o acidente, será, aproximadamente,

A
3,1
B
6,3.
C
12,5.
D
25,0.
E
50,0.
18dbfd64-fd
UNICENTRO 2017 - Física - Oscilação e Ondas, Física Moderna, Ondas e Propriedades Ondulatórias, Física Atômica e Nuclear

Qual é o comprimento de onda de um elétron de massa 9,0 . 10-31 kg que se move com velocidade de 100 m/s. Considere a constante de Planck: h = 6,6 . 10-34J . s.

A
3,5 µm
B
7,0 µm
C
14,0 µm
D
2,5 µm
E
1,0 µm
c7139c59-fc
FUVEST 2016 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

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


A
1,2 x 107 anos.
B
1,6 x 108 anos.
C
2,0 x109 anos.
D
d) 2,4 x 1010 anos.
E
2,8 x 1011 anos.
f13b2f09-f9
PUC - SP 2017 - Física - Eletrodinâmica - Corrente Elétrica, Física Moderna, Física Atômica e Nuclear, Eletricidade

• 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.



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

A
-3,4
B
-17,0
C
17,0
D
10,2
d4d63fc0-fc
PUC - RS 2018 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

Considerando que a quantidade de nuclídeos restantes das amostras I, II, III e IV é descrita por funções da forma N(t) = N0 e–βt, NÃO é correto afirmar que

INSTRUÇÃO: Responder à questão com base no texto a seguir.


A linguagem científica apresenta uma especificidade, uma hermeticidade e um caráter esotérico que pode torná-la, muitas vezes, inacessível ao público leigo em geral. Como em muitos campos das ciências, na Física Nuclear utiliza-se uma terminologia própria e específica para a descrição dos fenômenos radioativos. Costuma-se empregar a expressão nuclídeo, por exemplo, quando se está interessado apenas nas propriedades intrínsecas dos núcleos atômicos e utiliza-se a expressão núcleons para fazer referência aos prótons e aos nêutrons do núcleo. A grande maioria dos nuclídeos conhecidos são radioativos, decaindo espontaneamente pela emissão de partículas e se transformando em novos nuclídeos. Sabe-se, também, que a taxa de decaimento desses nuclídeos é proporcional ao número de nuclídeos radioativos presentes na amostra radioativa.

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).



A
βI > βII
B
βII > βIII
C
o valor de N0 na amostra II é maior que na III, mas, após decorrido um tempo t0 , temos NII(t) < NIII(t), para t > t0 .
D
os valores de N0 são iguais nas amostras III e IV.
d4d101c9-fc
PUC - RS 2018 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

Considerando a figura acima, escolha a alternativa em que a amostra apresenta a maior meia vida.

INSTRUÇÃO: Responder à questão com base no texto a seguir.


A linguagem científica apresenta uma especificidade, uma hermeticidade e um caráter esotérico que pode torná-la, muitas vezes, inacessível ao público leigo em geral. Como em muitos campos das ciências, na Física Nuclear utiliza-se uma terminologia própria e específica para a descrição dos fenômenos radioativos. Costuma-se empregar a expressão nuclídeo, por exemplo, quando se está interessado apenas nas propriedades intrínsecas dos núcleos atômicos e utiliza-se a expressão núcleons para fazer referência aos prótons e aos nêutrons do núcleo. A grande maioria dos nuclídeos conhecidos são radioativos, decaindo espontaneamente pela emissão de partículas e se transformando em novos nuclídeos. Sabe-se, também, que a taxa de decaimento desses nuclídeos é proporcional ao número de nuclídeos radioativos presentes na amostra radioativa.

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).



A
I.
B
II.
C
III.
D
IV.
b7f73714-fc
PUC - RS 2017 - Física - Oscilação e Ondas, Cargas Elétricas e Eletrização, Física Moderna, Ondas e Propriedades Ondulatórias, Física Atômica e Nuclear, Eletrostática e Lei de Coulomb. Força Elétrica., Eletricidade

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)

A
I.
B
II.
C
I e III.
D
II e III.
b7f25bec-fc
PUC - RS 2017 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

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

A
N0 >0 e k>0
B
N0 <0 e k>0
C
N0 >0 e k<0
D
N0 <0 e k<0
27311589-b1
UDESC 2017 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

Analise as proposições com relação à Física Moderna.


I. As ondas gravitacionais propagam-se com a mesma velocidade que as ondas eletromagnéticas e foram previstas pela Teoria da Relatividade.

II. No modelo atômico de Bohr, o núcleo possui apenas nêutrons, enquanto os prótons e os elétrons estão na eletrosfera.

III. No efeito fotoelétrico, um fóton incide sobre a superfície de um material e a partir de uma certa frequência é possível emitir um elétron. A frequência na qual é possível emitir um elétron é fixa e independe do material no qual a luz incide.

IV. A célula solar é um dispositivo que utiliza o efeito fotoelétrico para transformar energia solar em energia elétrica.

V. A dualidade onda partícula refere-se ao fato que uma partícula pode se comportar como uma onda.


Assinale a alternativa correta.

A
Somente as afirmativas I, IV e V são verdadeiras.
B
Somente as afirmativas I, II e III são verdadeiras.
C
Somente as afirmativas II, IV e V são verdadeiras.
D
Somente as afirmativas I, III e IV são verdadeiras.
E
Somente as afirmativas III, IV e V são verdadeiras.
4a84e303-f2
Univap 2017 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

Em um átomo de hidrogênio, no seu estado fundamental, pode-se calcular o módulo da força elétrica e o módulo da força gravitacional entre o elétron que orbita o núcleo e o próton que está no interior do núcleo. É correto afirmar que

A
a força elétrica é menor que força gravitacional.
B
ambas as forças são iguais.
C
a força elétrica é nula.
D
a força gravitacional é nula.
E
a força elétrica é muito maior que a força gravitacional.
4059be6d-df
UNIR 2008 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

Quando uma partícula β- é emitida por um núcleo radioativo, seu número de massa

A
não muda e seu número atômico aumenta em 1 unidade.
B
aumenta em 1 unidade e seu número atômico aumenta em 1 unidade.
C
diminui em 1 unidade e seu número atômico aumenta em 2 unidades.
D
não muda e seu número atômico não muda.
E
diminui em 4 unidades e seu número atômico diminui em 2 unidades
b51681fa-e3
FPS 2015 - Física - MCUV - Movimento Circular Uniformemente Variado, Indução e Transformadores Elétricos, Cargas Elétricas e Eletrização, MCU - Movimento Circular Uniforme, Campo e Força Magnética, Cinemática, Física Moderna, Magnetismo, Física Atômica e Nuclear, Eletrostática e Lei de Coulomb. Força Elétrica., Eletricidade

No modelo clássico para o átomo de hidrogênio, o elétron realiza um movimento circular de raio R e velocidade de módulo constante ao redor do próton, que se encontra em repouso no centro da circunferência. Considerando que as cargas do elétron e do próton são em módulo iguais a q e que a massa do elétron é denotada por m, pode-se afirmar que a velocidade angular do elétron é proporcional a:

A
q/(m 1/2R 1/2)
B
q/(mR)
C
q/(m 1/2R 3/2)
D
q/(mR1/2)
E
q/(m 1/2R)
65cf9834-e3
UEM 2013, UEM 2013, UEM 2013 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

Quando r = 2r0, há uma força atrativa entre duas moléculas.

FÍSICA – Formulário e Constantes

Em um estudo da força que atua em uma molécula devido à outra, emprega-se a força

 F(r) = A(r0/r)13 - A/2(r0/r)7,

em que A e r0 são constantes positivas e r é a distância entre as duas moléculas, sendo que F(r) > 0 representa uma força repulsiva e F(r) < 0 uma força atrativa. Além disso, o termo atrativo de F(r) é comumente referido como a parte atrativa da força de van der Waals (ou de London). Nesse contexto, assinale o que for correto.
C
Certo
E
Errado
d55d52c2-de
UFRN 2007, UFRN 2007 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

No início do século XX, foram propostos dois modelos atômicos da matéria, segundo os quais o átomo era constituído de um pequeno núcleo formado por cargas positivas e, em torno desse núcleo, orbitavam os elétrons.
O modelo de Rutherford (1911) baseava-se em experimentos de espalhamento de partículas alfa desviadas pelos núcleos atômicos, enquanto o modelo de Bohr (1913), que procurava superar as limitações do modelo anterior, explicava o espectro de linhas de emissão do átomo de hidrogênio supondo que os elétrons podiam realizar transições entre as órbitas eletrônicas.

Em relação a um dos modelos acima citados, pode-se afirmar também:

A
O modelo de Bohr explicava a estabilidade das órbitas eletrônicas do átomo a partir da quantização do momento angular.
B
O modelo de Bohr mostrava a instabilidade das órbitas eletrônicas do átomo a partir dos experimentos de espalhamento de partículas alfa.
C
O modelo de Rutherford explicava a instabilidade das órbitas eletrônicas do átomo a partir da quantização da energia.
D
O modelo de Rutherford mostrava a estabilidade das órbitas eletrônicas do átomo a partir de experimentos de espalhamento de partículas alfa.