Questõesde PUC - RS sobre Física Atômica e Nuclear

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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.
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.
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
4b5df869-30
PUC - RS 2015 - Física - Cargas Elétricas e Eletrização, Física Moderna, Física Atômica e Nuclear, Eletricidade

INSTRUÇÃO: Para responder à questão, considere as informações a seguir.

Em Física de Partículas, uma partícula é dita elementar quando não possui estrutura interna. Por muito tempo se pensou que prótons e nêutrons eram partículas elementares, contudo as teorias atuais consideram que essas partículas possuem estrutura interna. Pelo modelo padrão da Física de Partículas, prótons e nêutrons são formados, cada um, por três partículas menores denominadas quarks. Os quarks que constituem tanto os prótons quanto os nêutrons são dos tipos up e down, cada um possuindo um valor fracionário do valor da carga elétrica elementar e (e = 1,6 x 10-19 C). A tabela abaixo apresenta o valor da carga elétrica desses quarks em termos da carga elétrica elementar e.

Assinale a alternativa que melhor representa os quarks que constituem os prótons e os nêutrons.


A


B


C


D


E


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PUC - RS 2016 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

Utilize as partículas β+ (beta-mais), β- (beta-menos) e α (alfa) para completar as lacunas dos decaimentos radioativos abaixo:

Considerando que υe e υe são, respectivamente, as representações do anti-neutrino do elétron e do neutrino do elétron, o correto preenchimento das lacunas, de cima para baixo, é

A
β- α β+
B
β+ β- α
C
β+ α β-
D
β- β+ α
E
α β- β+
51493f4a-37
PUC - RS 2016 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

Para responder à questão, analise as afirmativas abaixo, referentes ao efeito fotoelétrico.

I. A frequência mínima da radiação incidente para que o efeito fotoelétrico seja observado depende da constituição química do material.

II. A energia de cada fotoelétron ejetado no processo depende da intensidade da radiação incidente.

III. A quantidade de fotoelétrons ejetados no processo depende da intensidade da radiação eletromagnética incidente.

Está/Estão correta(s) a(s) afirmativa(s)

A
I, apenas.
B
II, apenas.
C
I e III, apenas.
D
II e III, apenas.
E
I, II e III.
d65f1a6b-3b
PUC - RS 2011 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

Define-se como meia-vida de um elemento radioativo o tempo necessário para que a metade dos átomos radioativos inicialmente presentes em uma amostra pura desse elemento se desintegre. Assim sendo, decorrido o tempo correspondente a uma meia-vida, o número de átomos radioativos, N, presentes na amostra será a metade do número inicial de átomos radioativos, N0 .

O gráfico a seguir mostra a fração de átomos radioativos, N/N0 , presentes em três amostras radioativas puras, X, Y e Z, em função do tempo.

A alternativa que apresenta as amostras em ordem crescente de suas meias-vidas é:

A
X – Y – Z
B
X – Z – Y
C
Y – X – Z
D
Y – Z – X
E
Z – X – Y
d65a4fd1-3b
PUC - RS 2011 - Física - Eletrodinâmica - Corrente Elétrica, Indução e Transformadores Elétricos, Cargas Elétricas e Eletrização, Campo e Força Magnética, Física Moderna, Magnetismo, Física Atômica e Nuclear, Eletricidade

Planetas, planetoides e satélites naturais que apresentam campo magnético possuem um núcleo condutor elétrico no qual, originalmente, foram induzidas correntes elétricas pelo campo magnético da estrela-mãe, as quais foram intensificadas pela autoindução, empregando a energia do movimento de rotação desses astros. O campo magnético do nosso planeta é de extrema importância para os seres vivos, pois, aprisionando uma grande parte das partículas com carga elétrica que o atingem, vindas do espaço, reduz drasticamente a radiação de fundo, que é danosa a eles.

Considerando essas informações, são feitas as seguintes afirmativas:

I. As partículas aprisionadas pelo campo magnético terrestre são constituídas por núcleos de hélio, elétrons, prótons e nêutrons livres.

II. As partículas aprisionadas pelo campo magnético terrestre, quando interagem com as partículas da atmosfera, podem dar origem às auroras austrais e boreais.

III. Um planeta que não apresenta campo magnético não tem correntes elétricas induzidas no seu núcleo.

A(s) afirmativa(s) correta(s) é/são:

A
I, apenas.
B
III, apenas.
C
I e II, apenas.
D
II e III, apenas.
E
I, II e III.
d650b888-3b
PUC - RS 2011 - Física - Dinâmica, Trabalho e Energia, Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

A figura a seguir mostra três linhas equipotenciais em torno de uma carga positiva que pode ser considerada puntiforme (as dimensões da carga são muito menores que as distâncias consideradas no problema).


O trabalho realizado por uma força externa ao deslocar, com velocidade constante, a carga de prova de 1,0x10-6C de A até C através do caminho indicado ABC, em joules, é:

A
-5,0x10-6
B
3,0x10-6
C
-2,0x10-6
D
1,0x10-6
E
2,0x10-6
56553d24-36
PUC - RS 2015 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

INSTRUÇÃO: Para responder à questão , associe os itens da coluna A às informações da coluna B.


Coluna A

1. Fissão Nuclear

2. Fusão Nuclear


Coluna B

( ) Processo cujos produtos são radioativos de longa duração.


( ) Processo de conversão de energia que ocorre no Sol.


( ) Processo de funcionamento da usina de Fukushima, onde, em 2011, houve um acidente nuclear.


A numeração correta, de cima para baixo, é

A
2 – 1 – 2
B
1 – 1 – 2
C
1 – 2 – 1
D
1 – 2 – 2
E
2 – 1 – 1
5df163ce-03
PUC - RS 2014 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear, Teoria Quântica

INSTRUÇÃO: Para responder à questão 10, analise as afrmativas que seguem, referentes a fenômenos descritos pela Física Moderna.

I. A energia de um fóton é retamente proporcional à sua frequência.

II. A velocidade da luz, no vácuo, tem um valor finito, considerado constante para todos os referenciais inerciais.

III. No efeito fotoelétrico, há uma frequência mínima de corte, abaixo da qual o fenômeno não se verifca, qualquer que seja a intensidade da luz incidente.

IV. A fissão nuclear acontece quando núcleos de pequena massa colidem, originando um núcleo de massa maior.

Estão corretas apenas as afrmativas

A
I e II.
B
I e III.
C
III e IV.
D
I, II e III.
E
II, III e IV.
b9b4f616-27
PUC - RS 2010 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

A fissão e a fusão são processos que ocorrem em núcleos energeticamente instáveis como forma de reduzir essa instabilidade. A fusão é um processo que ocorre no Sol e em outras estrelas, enquanto a fissão é o processo utilizado em reatores nucleares, como o de Angra I.

( ) Na fissão, um núcleo se divide em núcleos mais leves, emitindo energia.

( ) Na fusão, dois núcleos se unem formando um núcleo mais pesado, absorvendo energia.

( ) Na fusão, a massa do núcleo formado é maior que a soma das massas dos núcleos que se fundiram.

( ) Na fissão, a soma das massas dos núcleos resultantes com a dos nêutrons emitidos é menor do que a massa do núcleo que sofreu a fissão.

( ) Tanto na fissão como na fusão ocorre a conversão de massa em energia.

A sequência correta, de cima para baixo, é:

A
F – V – F – V – V
B
F – F – V – V – F
C
V – F – V – F – V
D
V – F – F – V – V
E
V – V – V – F – F
78e0186e-3f
PUC - RS 2012 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

De acordo com a quantização da energia de Planck, sabe-se que a energia de um fóton é E = hf onde h é a constante de Planck e f é a frequência da radiação.

Considerando os fótons de radiação eletromagnética a seguir, numere os parênteses em ordem crescente de sua energia, sendo 1 o de menor energia e 5 o de maior energia.

( ) luz azul

( ) luz vermelha

( ) raios gama

( ) radiação ultravioleta

( ) radiação infravermelha

A correta numeração dos parênteses, de cima para baixo, é

A
1 – 2 – 3 – 4 – 5
B
2 – 1 – 4 – 3 – 5
C
3 – 2 – 5 – 4 – 1
D
4 – 3 – 5 – 2 – 1
E
5 – 2 – 1 – 4 – 3
508db72e-3f
PUC - RS 2012 - Física - Física Moderna, Física Atômica e Nuclear

Na natureza existem diversos isótopos radioativos, os quais emitem radiação espontaneamente. A respeito das características que se pode atribuir aos três tipos mais comuns de radiação de origem nuclear (alfa, beta e gama), é correto afrmar que

A
as radiações beta e gama possuem, ambas, massa e cargas elétricas nulas.
B
a radiação beta possui massa zero e sua carga elétrica também é zero.
C
as radiações alfa e gama possuem massa zero, mas ambas têm carga elétrica positiva.
D
a radiação alfa possui massa, mas sua carga elétrica é zero.
E
as radiações alfa e beta possuem massa e cargas elétricas não nulas.