equação quantica 22F47

Prévia do material em texto

43. Um núcleo de hidrogênio-3 (trítio) decai em um núcleo de hélio-3. Se a energia de 
ligação do trítio é 8,48 MeV e a do hélio-3 é 7,72 MeV, qual é a energia liberada durante 
este decaimento? 
 A) 0,76 MeV 
 B) 1,76 MeV 
 C) 0,02 MeV 
 D) 1,00 MeV 
 Resposta: A) 0,76 MeV 
 Explicação: A energia liberada é a diferença entre a energia de ligação do trítio e do 
hélio-3: \( 8,48 - 7,72 = 0,76 \) MeV. 
 
44. Um núcleo de carbono-14 tem uma meia-vida de 5730 anos. Qual é a fração de 
núcleos que permanecerá após 11460 anos? 
 A) 1/4 
 B) 1/2 
 C) 1/8 
 D) 1/16 
 Resposta: A) 1/4 
 Explicação: Após 11460 anos (duas meias-vidas), a fração remanescente é \( 
\frac{1}{2^2} = \frac{1}{4} \). 
 
45. Um reator nuclear produz 200 MW de potência. Se a eficiência do reator é de 30%, 
qual é a quantidade de energia gerada em uma hora? 
 A) 600 MWh 
 B) 700 MWh 
 C) 500 MWh 
 D) 400 MWh 
 Resposta: C) 600 MWh 
 Explicação: A energia gerada é \( 200 \text{ MW} \times 0,3 \times 1 \text{ h} = 60 \text{ 
MWh} \). 
 
46. Um núcleo de urânio-235 absorve um nêutron e se fissiona em dois núcleos de bário-
141 e criptônio-92, liberando nêutrons adicionais. Qual é a energia liberada na fissão se a 
massa do urânio-235 é 235,043929 u, a do bário-141 é 140,91637 u, a do criptônio-92 é 
91,92616 u e a do nêutron é 1,008665 u? 
 A) 200 MeV 
 B) 210 MeV 
 C) 180 MeV 
 D) 195 MeV 
 Resposta: A) 200 MeV 
 Explicação: A energia liberada pode ser calculada usando a equação de Einstein \( E= 
\Delta m c^2 \), onde \( \Delta m \) é a variação de massa e \( c \) é a velocidade da luz. A 
variação de massa é \( 235,043929 + 1,008665 - (140,91637 + 91,92616 + 1,008665) \). 
 
47. Qual é a constante de decaimento de um isótopo que tem uma meia-vida de 10 anos? 
 A) 0,0693 ano⁻¹ 
 B) 0,1 ano⁻¹ 
 C) 0,693 ano⁻¹ 
 D) 0,5 ano⁻¹ 
 Resposta: A) 0,0693 ano⁻¹ 
 Explicação: A constante de decaimento \( \lambda \) é dada por \( \lambda = 
\frac{\ln(2)}{t_{1/2}} \). Assim, \( \lambda = \frac{0,693}{10} \). 
 
48. Um núcleo de urânio-238 fissiona em bário-141 e criptônio-92, liberando 3 nêutrons. 
Se cada fissão libera 200 MeV, qual é a energia total liberada por 1 kg de urânio-235? 
 A) 8,2 × 10^12 J 
 B) 9,0 × 10^12 J 
 C) 7,5 × 10^12 J 
 D) 6,0 × 10^12 J 
 Resposta: A) 8,2 × 10^12 J 
 Explicação: O número de reações é \( \frac{1000 g}{235 g/mol} \times 6,022 \times 
10^{23} \) e a energia total é \( n \times 200 \text{ MeV} \). 
 
49. Qual é a energia de ligação por nucleon em um núcleo de ferro-56, que tem uma 
massa de 55,9349 u? 
 A) 7,6 MeV 
 B) 8,8 MeV 
 C) 9,2 MeV 
 D) 6,5 MeV 
 Resposta: B) 8,8 MeV 
 Explicação: A energia de ligação total é calculada e dividida pelo número de nucleons 
(56). 
 
50. Um núcleo de tório-232 absorve um nêutron e se transforma em tório-233. Se a massa 
do tório-232 é 232,03805 u e a do nêutron é 1,008665 u, qual é a diferença de massa? 
 A) 0,002 u 
 B) 0,003 u 
 C) 0,004 u 
 D) 0,005 u 
 Resposta: B) 0,003 u 
 Explicação: A diferença de massa é calculada considerando a energia de ligação do 
núcleo resultante. 
 
51. Um núcleo de sódio-24 decai em magnésio-24. Qual é a forma de radiação emitida? 
 A) Radiação alfa 
 B) Radiação beta 
 C) Radiação gama 
 D) Radiação X 
 Resposta: B) Radiação beta 
 Explicação: O sódio-24 emite um elétron (radiação beta) durante o decaimento. 
 
52. O que caracteriza a desintegração beta negativa? 
 A) Emissão de um próton 
 B) Emissão de um nêutron 
 C) Emissão de um elétron 
 D) Emissão de uma partícula alfa 
 Resposta: C) Emissão de um elétron 
 Explicação: Na desintegração beta negativa, um nêutron se transforma em um próton e 
emite um elétron.