intruducao a fisica nuclear.pdf ESAM-MASSANGULO 12 classe

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ENSINO SECUNDÁRIO ABERTO MOÇAMBICANO – MASSANGULO
Unidade temática III: física Nuclear
Texto de apoio III de física-12ª classe.
0.INTRODUCAO: caro aluno, o texto que segue é sobre a terceira Unidade temática – Física Nuclear.
Entretanto muito do que ira estudar no presente texto de apoio, exigira- te que tenhas noções básicas da
Química, concretamente aos conteúdos da 11ª classe que aborda sobre a tabela periódica. Por isso recomendo
fortemente que possa ter uma tabela período por perto durante o estudo do presente texto. Por outro lado, o
texto de apoio- foi elaborado na intenção de ser um textos fácil de ler e de ser compreendido. Não deixe de
consultar a bibliografia recomendada pelo professor a qual igualmente foi usada como base na elaboração do
presente texto de auto-instrução.
1.FISICA NUCLEAR
Acabamos de estudar as interacções que ocorrem ao nível da electrosfera dos núcleos atómicos das
substâncias – Física Atómica. Agora vamos estudar as interacções que ocorrem ao nível dos núcleos atómicos –
Física Nuclear.A Física Nuclear é a parte da Física que se ocupa da interacções ao nível do núcleo atómico.
1.1. Estrutura Nuclear
Um átomo é constituído de um núcleo extremamente pequeno, carregado
positivamente, rodeado por uma nuvem de electrões carregados negativamente.
Embora tipicamente o núcleo seja menos de dez mil vezes menor que o átomo,
o núcleo contém mais de 99.9% da massa do átomo! A experiência de Rutherford
mostrou que no núcleo atómico além do protão deveria existir uma outra partícula,
que foi descoberta em 1932 (ver-se-á em frente) pelo cientista inglês James
Chadwick e recebeu o nome de neutrão.
Estas partículas são mantidas agrupadas por uma força chamada força forte ou força nuclear. Esta
força é muito maior que as forças familiares como a electrostática que mantém os electrões ligados aos núcleos,
mas tem alcance limitado a pequenas distâncias, da ordem do tamanho do protão ou neutrão (cerca de 10-15
metros). O número de protões no núcleo, Z é chamado número atómico. Este número determina o elemento
químico do átomo. O número de neutrões no núcleo é denominado N. O número de massa do núcleo, A, é igual
a Z+N. Um dado elemento químico pode ter vários isótopos, que diferem uns dos outros pelo número de
neutrões contidos no núcleo. Num átomo neutro, o número de electrões orbitando o núcleo é igual ao número de
protões no núcleo. Como a carga eléctrica do protão e do electrão são +1 e -1 respectivamente (em unidades da
carga do electrão), a carga total do átomo é zero. Todos os elementos mais pesados que o urânio (Z=92) foram
produzidos artificialmente pelo homem. Entre esses elementos, há cerca de 270 isótopos estáveis e mais de
2000 instáveis.
Protão, electrões e neutrões são as principais partículas presentes num átomo. Elas são chamadas partículas
elementares ou subatómicas.
Número atómico “Z” – é o número de protões (p) existentes no núcleo de um átomo.
Número de massa ou Massa atómica “A” – é a soma do número de protões (p) e do número de neutrões “n”
existentes no núcleo ( A = p +n).

Na Física Nuclear, o núcleo atómico é considerado uma partícula nuclear a que se dá o nome de
Nuclido.
Nuclido – é a partícula que representa o núcleo atómico de um determinado elemento. Por isso, o nuclido fica
completamente representado pelo número atómico “Z” e o número de massa “A”.
Representação de um nuclido: , onde “X” é o símbolo do elemento químico.
Elementos isótopos – são elementos que possuem o mesmo número atómico e diferente número de massa.
Exe: Prótio: ; Deutério: e ;Trítio: e
Elementos isóbaros – são elementos que possuem o mesmo número de massa e diferente número atómico.
Ex: Cálcio: ;Potássio: 9
1.2.Partículas Nucleares – Representação
Em seguida são apresentadas as partículas nucleares que iremos usar, bem como a sua representação.
Partícula Representação
Protão
Neutrão
Electrão ;
Positrão :
Alfa
Gama ou fotão
Deutério
Trítio
Exemplo: Um átomo de Bismto
a) Quantos protões tem o átomo?
b) Indique o número de neutrões existentes do átomo.
c) Quantos nucleões existem no átomo?
2.REACÇÕES NUCLEARES: As reacções nucleares dividem-se em três grandes grupos
 Reacções de Desintegração ou Radioactividade,
 Reacções de Fissão
 Reacções de Fusão
2.1.Reacções de Desintegração ou Radioactividade: A Radioactividade é o processo de transformação de um
nuclido em outro com a emissão partículas altamente energéticas, também chamadas partículas nucleares.A
Resoluçao
a) O número de protões é (p=83)
b) A=P +n→ 𝑛 = 𝐴 − 𝑃 → 𝑛 = 209 − 83 →
𝑛 = 126
c) Recordar o conceito de nuclídeo, logo são
209.

radioactividade pode ser natural, quando ocorre de forma espotânea, ou artificial, quando é provocada ou
induzida.A radioactividade pode ser do tipo alfa ( ), beta( ) ou gama ( ).
 Desintegração alfa - é uma reacção nuclear em que um núcleo mãe “Y” se transforma num núcleo
filho X e liberta um núcleo de Hélio ( ) ou uma partícula alfa ( ).isto é: → ;
;
Exemplo: 9 → 9
Desintegração beta- :Por motivos históricos destinguem-se a desintegração beta –menos ( -
) e beta-mais
( +
).
 Desintegração - ;
: é uma reacção nuclear em que um núcleo mãe “Y” se transforma num núcleo filho
X e liberta um electrão (; ).isto é: → : ; .
Exemplo: 9 → 9 ;
 Desintegração - :
: é uma reacção nuclear em que um núcleo mãe “Y” se transforma num núcleo filho
X e liberta um positrão (: ).isto é: → ; :
Exemplo: 9 → 9 :
Captura Eletrónica ou Captura – K:
é uma reacção nuclear em que um núcleo mãe “Y” capta um electrão e se transforma num núcleo filho X.isto é:
; → ;
Exemplo: 9 ; → 9
Desintegração gama - é uma reacção nuclear em que um núcleo mãe “Y” sai do estado excitado e emite
radiação electromagnética ou radiação gama a qual é constituída por fotões. Este tipo de radiação, geralmente
acompanha os outros tipos de desintegração (alfa, beta ou captura – K).
Exemplo: 9 → 9
Exercício
01.A equação para a desintegração radioactiva de quatro nuclidos, representados pelas letras A, B, C e D é :
9 → 88
8
→ 89
8
→ 9
8
a) Dê as equações com as partículas emitidas em cada desintegração.
b) Que letras representam elementos isótopos? E isóbaros?
3.LEIS DA DESINTEGRAÇÃO RADIOACTIVA-radioactividade é o processo de transformação de um
nuclido em outro com a emissão de partículas altamente energéticas, também chamadas partículas nucleares.
𝐵
88
8
→ 𝐶
89
8
𝛽
;
𝐶
89
8
→ 𝐷
9
8
𝛽
;
Resoluçao
a) 𝐴
9 → 𝐵
88
8
𝛼 b) B, C e D são isótopos; A e D são isóbaros

Também sabe que se considera, radioactividade, a transformação de uma partícula noutra e que ela pode pode
ser natural, quando ocorre de forma espontânea, ou artificial, quando é provocada ou induzida. Portanto existem
as leis que governam a radioactividade a saber:
1ª Lei – O processo de desintegração radioactiva no depende das condições externas.
Isto significa que este processo no depende das condições climatéricas em que decorre o processo de
desintegração, dependendo apenas do isótopo radioactivo.
2ª Lei – O número de nuclidos desintegrados na unidade de tempo ( ) (rapidez de desintegração) é
directamente proporcional ao número de nuclidos “N” existentes.
Isto significa que quanto maior é o número de nuclidos existentes, maior é a rapidez de desintegração,
ou seja, maior é a rapidez datransformação. de um nuclido em outro. Por exemplo, 1000 nuclidos de Urânio
desintegram-se mais depressa do que 500 nuclidos também de Urânio.
Ao número de nuclidos desintegrados na unidade de tempo dá-se o nome de actividade. Por isso, =
A unidade da actividade no S.I. é o Bequerel “Bq”, onde 1 Bq = 1s-1
3.1.Período de Semidesintegração ( ⁄ )
Rutherford, estudando as transformações das substâncias radioactivas, verificou experimentalmente que
a sua actividade diminui com o tempo. Por exemplo, a actividade do radão diminui para metade ao fim de um
minuto. A actividade do urânio, tório e rádio decrescem também com o tempo, embora mais lentamente. Para
cada uma das substâncias radioactivas existe um intervalo de tempo, durante o qual a sua actividade diminui
para metade. Tal intervalo de tempo tem o nome de período de semidesintegração. O período de
semidesintegração T é o intervalo de tempo no decurso do qual se desintegra metade do número total de átomos
radioactivos. A diminuição da actividade de uma certa substância radiactiva, isto é, a evolução do número de
desintegrações em função do tempo, segue uma lei de desintegração exponencial.Obeserve atentamente a figura
O período de semidesintegração de um determinado período é um valor constante para um determinado nuclido.

Isto significa que se 1000 nuclido de Urânio gastam 20 segundos a se desitegrarem, então os 500
nuclidos restantes tammbém gastam 20 segundos a se desintegrarem; Os 250 nuclidos que restam também
necessitam de 20 segundos, e assim sucessivamente.
Com base na figura obtemos as seguintes equacoes. = e = , e =
Onde:
No … é o número de nuclidos existentes por se desintegrarem no início
N … é o número de nuclidos existentes por se desintegrarem num dado instante
Ao … é a actividade inicial do nuclido
A … é a actividade do nuclido num dado insstante
n .. é o o número de de períodos de semidesintegração decorridos.
-o período de semidesintegração.
O quociente é uma fracção importante, chamada fracção de nuclidos desintegrados e representa-se pelo
símbolo “QP”. Por isso, =
se quisemos saber a fracção dos nuclidos que já se desintegraram, ou seja, dos nuclidos desintegrados “QD”, é
só subtrair a fracção dos nuclidos por se desintegrarem a unidade (QD = 1 - QP).Assim,
= −
Exemplos:
01.Um nuclido radioactivo tem um período de semidesintegração de 600 anos.
a) Quantos períodos de semidesintegração decorreram após 3600 anos?
b) Qual é a fracção restante de nuclidos (nuclidos por se desintegrar) após 1200 anos?
c) Qual é a fracção que decai (nuclidos desintegrados) após 4800 anos
02. Calcule, em horas, a vida – media dos átomos de uma amostra radioactiva, sabendo que , em 64h de
desintegração,80g dessa amostra se reduzem a 5g?
Resoluçao
1. a) Dados: T = 600a; t = 3600a, n−? logo 𝑛 =
𝑡
𝑇1 2
=
6
6
= 6
b) Dados: t=1200a ; T = 600a ; sabe-se que 𝑛 =
𝑡
𝑇1 2
= 6
= 2; logo Qp = n
= 2
=
c) Dados: t=4800a ; T = 600a 𝑛 =
𝑡
𝑇1 2
=
8
6
= 8 logo Qp = 1 − n = 1 − 8 =
6
2.Dados:N=5g; No=80; t=64h pedido:T1/2=? Resoluçao
1º passo:
N
No
= n
→
8
= n
→ 𝑛 = 4
2º passo: 𝑛 =
𝑡
𝑇1 2
→ 𝑇 =
𝑡
𝑛
=
6
= 16 horas.

3.2. Equações Gerais da Desintegração Radioactiva
As equações : = 2;
e = 2;
. são aplicáveis quando o número de períodos de
semidesintegração decorridos for igual a valores inteiros, ou seja, se n = 1,2,3,.. etc. Porém quando isto não
acontece deve-se usar outra equação equivalente, que vamos de seguida deduzir.
= 2;
, = ,onde ( e= número de Nepper ( e =2,7182818281828...) e “lnx” é chamado
logaritmo natural de x, obtemos: = 2;
→ − = − 2, como =
1
2
⁄
, então
podemos escrever:
( ) = −
⁄
2 → ( ) = −
2
⁄
Como ln2 e T1/2 são constantes, definem uma nova constante “ ” chamada constante de desintegração. Assim:
= −
1
2
⁄
, Deste modo podemos escrever a penúltima equação na forma:
( ) = − → = ;
→ = ;
De forma semelhante podemos escrever: = ;
Exemplo:Uma amostra de Tório – 229, possui um actividade de 0,6 Ci (micro – Curie). O seu período de
semidesintegração é de 7340 anos.Ao fim de quanto tempo a sua actividade será de 0,1 Ci?
3.3.Gráficos A (t) e N(t)
O estimado aluno já conhece as equações do processo de desintegração radioactiva. Pelo que podemos
representa-las graficamente e interpreta-las.
Ora vejamos.Já sabemos que a cada período de semidesintegração que decorre, o número de nuclidos
existentes ou a actividade do nuclido se reduzem a metade.Nesta base podemos construir os gráficos do número
de nuclidos por se desintegrarem em função do tempo e da Actividade do nuclido em função do tempo.
→ 𝑙𝑛0,17 = 𝑙𝑛 𝑒9, −5𝑡
→ 𝑙𝑛0,17 = 9,4 10;
𝑡
Dados:Ao = 0,6μCi; A = 0,1μCi, T ⁄ = 7340 a pedido: t=?
Resoluçao : 1º passo: 𝜆 = −
𝑙𝑛
𝑇1
2
⁄
=
,698
7
= −9,4 10;
𝑎;
2º passo: A = Ao e;λt
→ 0,1 = 0,6𝑒; ;9, −5𝑎−1 𝑡
→
,
,6
= 𝑒9, −5𝑡
→ 0,17 = 𝑒9, −5𝑡
3º passo: 𝑡 =
𝑙𝑛 , 7
9, −5
=
; ,8
9, −5
= 1,9 10 𝑎

Como vê, as linhas obtidas representam funções exponenciais. Portanto,isto significa que o processo
de desintegração radioactiva decorre de forma exponencial.
Exemplo: O gráfico representa o processo de desintegração de
um nuclido radioactivo
a)Com base no gráfico determine o período de semidesintegração.
b) Qual é o número inicial de nuclidos
c)Calcule o número de nuclido por se desintegrar após 1000 s.
4.FISSÃO OU CISÃO NUCLEAR: Caro aluno, já viu que a radioactividade consiste na transformação de um
núcleo em outro com a emissão de partículas altamente energéticas. Porém ela pode ser natural, quando ocorre
espontâneamente ou artificial quando provocada nos chamados reactores nucleares.em seguida vamos aprender
em que condições ela ocorre artificialmente nas chamadas reacções de fissão.
Dados: 𝑇 ⁄ = 200𝑠; 𝑁𝑜 = 1000 106
; 𝑁 = 125 106
a). 𝑇 ⁄ = 200𝑠 ,pos o periodo de semidesintegraçao é o tempo
necessario para se desintegrar a metade de nuclideos.
b).olhando atentamente no grafico é facil ver que o numero de nuclidos inicial é:
𝑁𝑜 = 1000 106
= 106
c). 1º passo: 𝑛 =
𝑡
𝑇1 2
= = 5 ; 2º passo:
N
No
= n
→
N
63
= 5
→ 𝑁 = 3,125 106

4.1.Defeito de Massa: Para melhor perceber o que é uma reacção de fissão, vamos começar por esclarecer o
que é o defeito de massa. Mas para estudar este conceito vamos.Das tabelas de constantes Física e Químicas
sabe-se que a massa de um neutrão é de 1,0090 u.m.a. e de um protão é de 1,0080 u.m.a.. Sabe-seque da reacção
de 2 protões e 2 neutrões produz-se um núcleo de Hélio - , cuja massa é de 4,0026 u.m.a.
2 2 →
Vamos calcular a diferença de massa “_m” entre os produtos e os reagentes.A diferença de massa é igual
a diferença da massa dos produto “MP” e a massa dos reagentes “MR”. Por isso: = −
Dados: = 1,0090 ; = 1,0080
Resoluçao : = − → = 4,0026 − 4,050 → = −0,05u.m.a.
Como viu, existe uma diferença de massa entre os produtos e os reagentes. O sinal negativo mostra-nos
que a massa dos reagentes é maiordo que a massa dos produtos. A esta diferença de massa dá-se o nome de
defeito de massa.Duma maneira geral , o defeito de massa pode ser calculado pela expressão:
= | − |
Onde” m” é o defeito de massa, “MP” é a massa dos produtos e “Mr” é a massa dos reagentes.O módulo
serve apenas para tornar positivo o valor do defeito de massa.
4.2.Relação Massa e Energia de Einstein
Acabamos de calcular o defeito de massa. Segundo Einstein, essa massa em falta, é convertida em energia que é
necessária para manter as partículas ligadas. A expressão para o seu cálculo é:
=
Onde “E” é a energia, “m” é a massa e “c” é a velocidade da luz no vácuo (3.108
m/s).
Fisão Nuclear: A fisão nuclear é o segundo grupo de reacções nucleares que ocorre , por exemplo,
quando neutrões altamente energéticos (a alta velocidade) colidem com núcleos de Urânio, que resulta na
divisão deste em dois outros núcleos, os quais podem ser Kripton e Bário, para além de se libertarem dois
neutrões, chamados neutrões de fissão, veja a reacção.
Em geral define-se uma reacção de fissão como uma reacção nucleardurante a qual:
 Há uma dicisão de um núcleo em dois mais leves,
 Libertam-se dois ou mais neutrões (os neutrões de fissão),
 Ocorre um defeito de massa, e,
 Liberta-se energia.
A energia libertada pode ser calculada pela relação entre massa e energia de Einstein,porem, defeito de massa
de 1 u.m.a. é de cerca de 931 MeV (Mega-electrovolt). Por isso, na prática para o cálculo da energia libertada é:
=

Exemplo: Dada a reacção de fissão : → ? ( )
a)Complete a reacção dada. b) Calcule a defeito de massa da reacção.
c) Calcule a energia libertada na reacçao sabendo que: = 235,10 a; n = 1,009 a;
a = 147,90 a; = 84,97 a
5.FUSAO NUCELAR: Em geral define-se uma reacção de fusão como uma reacção nuclear que:
 Há uma junção de dois núcleos mais leves resultando em um núcleo mais pesado,
 Ocorre um defeito de massa, e,
 Liberta-se energia.
Por exemplo quando um núcleo de Hélio-3 ( ) colide com um protão ( ) da qual resulta um núcleo de Hélio
– 4 ( ) e um positrão ( : ) , veja a reacção: → :
O defeito de massa da reacção também pode ser calculado pela relação: = | − |
A energia libertada também pode ser calculada pela relação entre massa e energia de Einstein. Na
prática para o cálculo da energia libertada também podemos usar a equacao =
5.1.Reacção em Cadeia: Um exemplo de uma reacção de fissão é o que ocorre quando um neutrão
altamente energético colide com um núcleo de Urâncio da qual resultam dois núcleos mais leves e dois ou mais
neutrões de fissão. Na prática porém, os neutrões de fissão podem provocar uma nova fissão. Quando isto acontece, diz
estarmos presente uma reacção em cadeia, veja a figura
a) 𝒏
𝟎
𝟏
𝑼
𝟗𝟐
𝟐𝟑𝟖
→ 𝑲𝒓 𝑩𝒂
𝟓𝟔
𝟏𝟒𝟏
𝟑( 𝒏
𝟎
𝟏
)
𝟑𝟔
𝟗𝟓
b) 𝑚 = |𝑀𝑝 − 𝑀𝑟| → 𝑚 = 235,897 − 236,109 → 𝑚 = −0,212 = 0,212 𝑢 𝑚 𝑎
c) 𝐸 = 931 𝑚 → 𝐸 = 931 0,212 = 197,372 𝑀𝑒𝑣
NB:para acertar a equaçao devemos ter em conta que a soma das massas dos reagentes deve ser igual a
soma dos produtos.
Como pode observar, na 1ª geração libertaram-
se 21
neutrões de fissão; na segunda geração
libertaram-se 22
neutrões de fisão. O que
significa que na terceira geração libertar-se-ão
23
neutrões de fissão e na n-ésima geração
libertar-se-ão 2n
neutrões de fissão. Por isso, se
na primeira geração de uma reacção em cadeia
libertarem-se 2, 3, 4, etc neutrões de issão, na
n-ésima geração li libertar-se-ão 2n
, 3n
, 4n
, etc
netrões de fissão, respectivamente

Exemplo: A fusão de um núcleo de Deutério e outro de Trítio dão origem à um núcleo de Hélio e mais uma partícula.
a) De que partícula se trata?
b) Calcule a massa do núcleo obtido, sabendo que a energia libertada durante a reacção é de 18 MeV.
D=2.0141 u.m.a.;T=3,0161 u.m.a.; Partícula: 1,0087 u.m.a.
6.REACTORES NUCLEARES E SUA APLICAÇAO:
Da equação de Einstein é fácil perceber que mesmo uma
massa muito pequena gera enormes quantidades de energia, uma
vez que a constante “c” é muito grande. Este facto levou a que se
iniciassem projectos para o desenvolvimento de reactores nucleares
para gerar energia eléctrica.
Em 1942, nos EUA, uma equipa de cientistas chefiada por
Enrico Fermi (1901-1954), físico italiano, conseguiu a primeira
reacção de fissão nuclear controlada de urânio. Uma reacção de
Fissão nuclear controlada realiza-se num reactor nuclear. Reactor
Nuclear é um equipamento onde se realizam Reacções de
Desintegração controlada.
Um reactor nuclear é constituído por uma zona activa – 1
(onde de ocorrência da reacção de fissão nuclear) onde se encontram
elementos através dos quais se liberta o calor (combustível nuclear).
No sentido de diminuir o escape de neutrões, esta zona é revestida
com um reflector de neutrões- 2.A zona activa é ainda revestida
com um moderador-3. No interior do rnoderador encontram-se as
placas do combustível nuclear. O controlo da reacção é feito usando
as hastes de regulação -4.O calor libertado durante a reacção é
retirado por meio de um fluido termico-5.este fluido pode ser um gás, água a alta pressão ou sódio liquido. o
calor produzido destina-se a produzir vapor que poe em movimento a turbina da central nuclear. Por ser uma
potente fonte de neutrões e raios-X, um reactor nuclear é coberto por uma camada de proteccao-6.
7.BONBA ATOMICA: A explosão de uma bomba atómica constitui uma reacção nuclear em cadeia não
controlada. Acontece quase instantaneamente porque são usados neutrões rápidos, isto é, não são usados
moderadores da reacção.
O aumento da temperatura que se verifica durante a explosão de uma bomba atómica faz subir a pressão,
incrementando, deste modo, a dimensão da explosão. A radiação que se espalha durante a explosão de uma
bomba atómica é maléfica para os organismos vivos.
A bomba atómica foi um progresso tecnológico muito grande, pois mostrou que o Homem estava
capacitado para fazer grandes descobertas. Mas acabou por trazer uma influência negativa ao Homem. Tal é o
caso do ataque levado a cabo pela força aérea norte-americana ao lançar as bombas atómicas little Boy em
Hiroshima e fat Man em Nagasaki, nos dia 6 e 9 de agosto de 1945,respectivamente,causando muitas mortes.
→ 0,0193 = 𝑋 − 4,0215 → 𝑋 = 4,04084 𝑢𝑚𝑎
Resoluçao
a) 𝐷 𝑇 → 𝐻𝑒 𝑛 Trata-se de neutrao
b)𝐸𝐿 = 931 𝑚 → 18 = 931 𝑋 1,0087 − 2,0141 3,0161 →
8
9
= 𝑋 1,0087 − 5,0302

Exercícios de consolidação-Física nuclear
Nome________________________________; No
_____;12ª classe_____; Data____/____/_____
PARTE I. MÚLTIPLA ESCOLHA.
Caro, aluno resolva os exercícios a seguir escolhendo a alternativa que achares ser a mais correcta.
Ord Pergunta/questão Cot
01 Assinale afirmação que que torna cientificamente correcta dentre as seguintes:
A. Elementos isóbaros são aqueles que tem o mesmo número atómico (Z), mas diferente número de
Massa (A)
B. A Física nuclear preocupa-se no estudo das interacções ao nível da electrósfera.
C. Num átomo, no núcleo têm partículas como, o electrão, o protão e o ião
D. Constituem exemplos de partículas elementares, o protão, o neutrão, o electrão, o positrão, o fotão.
0,5V
02 A radioctividade é a transformaçao de um nucleo noutro nucleo que ocorre com a
emissao de particulas radioactivas. Os nicleos que nao sofrem desintegragao designam-se Por:
A.nucleos radioactivos B.nucleos instaveis
C.nucleos estaveis D.nenhuma das opcoes esta correcta
0,5V
03 Durante a fissão, ________ tendo sido bombardeado por um ________ fragmenta-se, originando
________,e ainda a libertação de _________de fissão.
A. Dois núcleos leves; neutrão; um núcleo mais pesado; neutrões
B. um núcleo pesado; electrão, dois núcleos mais leves ;protões
C. dois núcleos leves; protão; um núcleo pesado; electrões
D. um núcleo pesado; neutrão; dois núcleos mais leves; neutrões.
0,5V
04 Numa reacção de fissão existe uma possibilidade de progressão da reacção Por causa da presença de
________que origina um tipo de reacção de desintegração chamado_____________
A. electrões; fissão em cadeia B. protões; fusão em cadeia
C. neutrões; fissão em cadeia D. Nucleões; fusão em cadeia
0,5V
05 Quando dois núcleos leves se fundem num só obtendo-se um núcleo mais pesado, tem lugar uma
reacção de:
A. Fissão nuclear B. desintegração beta
C. captura electrónica D. fusão nuclear
0,5V
06 A explosão de uma bomba atómica é exemplo de uma reação de...
A. desintegração alfa. B .desintegração beta. C. fissão. D. fusão
0,5V
07 Dados os seguintes átomos hipotéticos 90X233
; aYb
e cZd
. Sabendo que o átomo Z tem 144 neutrões,
é isótopo de X e isóbaro de Y e que o átomo Y é isótono de X; então o átomo Y deve ter:
A. 90 protões B. 91 protões C. 143 protões D. 142 protões
0,5V
08 São dados três átomos genéricos “A”, “B” e “C”. O átomo “A” tem número atómico 70 e número de
massa 160. O átomo “C” tem 94 neutrões, sendo isótopo de “A”. O átomo “B” é isóbaro de “C” e isótono
de “A”. O número de electrões do átomo “B” é:
A. 160 B. 70 C. 74 D. 78
0,5V
09 Qual é , em horas ,a vida –media dos átomos de uma amostra radioactiva, sabendo que ,em 64h de
desintegração,80g dessa amostra se reduzem a 5g?
A. 4 B. 8 C. 16 D. 32
0,5V
10 Na reacção nuclear 9
→ 6
, o símbolo X representa 0,5V

A. Protão B. Neutrão C. partícula alfa D. partícula beta
11 Considere as seguintes equações relativas a processos nucleares
8
→ 2 II. 7
→ 7
III. 8
→ 8
IV. →
A. positrão, alfa, electrão e electrão B. electrão, alfa, electrão e positrão
C. alfa, electrão, electrão e positrão D. electrão, positrão, positrão e electrão
0,5V
12 O gráfico representado caracteriza a actividade de uma amostra radioactiva
no decurso do tempo. Quantos períodos deverão transcorrer para que
a actividade da amostra fique reduzida a 18,75 Bq?
A.1 B.2
C.3 D.4
0,5V
13 0 período de semidesintegração de um um elemento radioactivo é de 15 horas. Qual é, em horas, o tempo
necessário para que 50 gramas desse elemento fiquem reduzidas apenas a 6,25g?
A. 20 B. 40 C. 60 D. 100
0,5V
14 Um núcleo de Boro-11 pode ser formado pela junção de 5 protões
e 6 neutrões, como mostra a reacção: 5 6 → .
Qual é, em u.m.a, o defeito de massa?
A.0,00027672 B.0,00276722
C.0,027672 D.0,27672
0,5V
15 Na reacção nuclear representada, quais devem ser, respectivamente, os números atómico e de massa do
elemento T? → 2
9
A. 27 e 91 B. 49 e 81 C. 43 e 93 D. 37 e 90
0,5V
16 Num reactor, núcleos de U235
capturam neutrões e então sofrem um processo de fragmentação em
núcleos mais leves, libertando energia e emitindo neutrões. Tal processo é chamado…
A. espalhamento B. fusão C. fissão D. reacção
termonuclear
0,5V
17 A meia-vida do antibiótico amoxicilina é de 1 hora.
Assim, se uma dose desse antibiótico for injectada às 12 h
em um paciente, qual é, aproximadamente, a percentagem
dessa dose que restará em seu organismo às 13 h 30 min?
A.10% B.15%
C.25% D.35%
0,5V
18 A reacção de fissão de um nuclídeo de Curie-244,pode ser representado da seguinte forma:
→ 7
97
96 ;
De acordo com a reacção as letras “X” e “Y” representam, respectivamente os números?
A. 2 e 3 B. 3 e 4 C. 4 e 6 D. 6 e 4
0,5V
19 Os valores da massa e carga de uma partícula beta negativa, ; , Indicam que esta é idêntica ao…
A. Átomo de hidrogénio B. átomo de Hélio C. electrão D.protão
0,5V
20 O defeito de massa de uma reacção de fusão é de 0,02540 u.m.a. Qual é, em Mev, a energia
libertada nesta reacção? ( 1 u.m.a = 931 Mev).
A. 23,6 B. 31,2 C. 40,7 D. 51,4 0,5V

PARTE II. RESOLVA OS PROBLEMAS.
Em seguida lhe aprentamos alguns problemas de fisica nuclear,resolva usando todos os passos necessarios.
21 O Cobalto-60 é um radioisótopo usado em medicina no tratamento de tumores por irradiação. O seu
período de semidesintegração é de 5,2 anos. Suponha que num hospital é usada uma fonte deste
radioisótopo e que a sua actividade neste momento é 105
Bq. calcule, em Bq, a sua actividade daqui a
15,6 anos?------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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2V
22 Quando o 9 é bombardeado através de um neutrão, da origem ao 8
e ao 9
9
e ainda a
libertação de neutrões:
= 235,0439 ; = 1,008665 ; = 137,9025 ; = 94,8964 –
a) Complete a reacção-----------------------------------------------------------------------------------------
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b) Calcule o defeito da massa que ocorre durante a reacção----------------------------------------------
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c) Calcule a energia libertada---------------------------------------------------------------------------------
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4V
23 O Iodo – 131 tem um período de semidesintegração de 8 dias. Uma fonte deste isóto po tem uma
actividade inicial de 2,0 Bq. Qual é o valor da actividade após 20 dias?------------------------------------------
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2V
24 Fale sobre a bomba Atomica ,sobre tudo a little Boy e Fat Man (onde e em que ano foram
lancados e quais foram as consequencias?)-----------------------------------------------------------------
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2V
Boa Sorte!
A única vez em que não se deve errar é quando se tenta pela ultima vez . O Docente: Doglasse J. Mário

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