Lista-Unid4

Prévia do material em texto

4ª Lista de Exercicios 
Unidade 4: Fis. Moderna/Fis. Nuclear
1. Lasers: (a) O que diferencia um laser de outra fonte luminosa
qualquer? (ver Seção 40-11). (b) Descreva o funcionamento
básico de um laser (ver Seção 40-12). (c) De modo simples,
descreva o laser de Helio-Neônio.
2. Eletrônica Moderna: Materiais semicondutores, semicondutores dopados, junções
p-n, diodos, LED, transistors, são termos frequentemente encontrados nos circuitos
eletrônicos modernos. Descreva de modo simplificado um material semicondutor
(ver Seção 41-6).
3. Quando testes nucleares eram realizados na atmosfera as explosões injetavam poeira radioativa na
atmosfera superior. A circulação de ar espalhava a poeira pelo mundo inteiro antes que se
precipitasse no solo e na água. Um dos testes foi realizado em outubro de 1976. Que fração do 90Sr
produzido por essa explosão ainda existe até hoje (2014)? A meia-vida do 90Sr é de 29anos.
4. O Acidente radiológico de Goiânia em 1987 foi um grave
acidente por contaminação com material radioativo ocorrido
no Brasil. (a) Resumidamente (Máx. 15 linhas), fale sobre a
origem, as vítimas e o desfecho do maior acidente radioativo
do Brasil. (b) Em 1992, a polícia suíça deteve dois homens
que estavam tentando contrabandear ósmio para fora da
Europa Oriental para vender o produto no mercado negro.
Por engano, porém, os contrabandistas haviam roubado um
carregamento de 137Cs. Segundo as notícias, cada
contrabandista levava no bolso uma cápsula contendo 1,0g
de 137Cs! Qual era a atividade radiológica de uma das
cápsulas (a) em becquerels e (b) em Curies? O 137Cs tem
uma meia-vida de 30,2anos. (A atividade dos radioisótopos usados em hospitais é da ordem de
alguns milicuries.)
5. Um núclideo de 238U emite uma partícula alfa de 4,196MeV. Calcule a energia de desintegração Q
para esse processo, levando em conta a energia de recuo do núcleo residual de 234Th.
6. Em uma amostra de 5g de carvão vegetal, proveniente dos restos de uma antiga fogueira, o 14C tem
uma atividade de 63,0desintegrações/min. Em uma árvore viva, o 14C tem uma atividade de
15,3desintegrações/g.min. O 14C possui uma meia-vida de 5730anos. Qual é a idade da amostra?
7. Durante a Guerra Fria, o primeiro-ministro da
União Soviética ameaçou os EUA com ogivas
nucleares de 2,0 megatons de 239Pu. (Cada uma
teria o poder explosivo equivalente a 2,0 megatons
de TNT; um megaton de TNT libera uma energia de
2,6x1028 MeV.) Se a fissão ocorre em 8% dos
átomos de plutônio, qual é a massa total de
plutônio presente em uma dessas ogivas?
8. Calcule e compare a energia liberada (a) pela fusão de 1,0kg de hidrogênio no interior do Sol: (b)
pela fissão de 1,0kg de 235U em um reator nuclear.