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FUP - Faculdade UnB Planaltina Disciplina: Química Moderna Professor: Alex Fabiano C. Campos, Dr. 1. Que interação tende a manter os núcleons juntos e qual interação tende a separá-las? Qual partícula media a interação entre eles? 2. Por que os prótons de um núcleo muito grande têm uma chance maior de se afastarem velozmente devido à repulsão elétrica entre eles? O que isso acarreta para a estabilidade de núcleos com grande número de massa? 3. Diferencie prótons de nêutrons em termos de sua composição em quarks. 4. Por que as emissões nucleares alfa e beta são desviadas em sentidos opostos num campo magnético? Por que a radiação gama não é desviada? 5. Uma partícula alfa tem carga duas vezes maior que a de uma partícula beta, mas na presença de um campo magnético, para uma mesma energia cinética, ela se desvia menos do que a partícula beta. Qual a razão disso? 6. Visando-se a explicar as transformações nucleares, a ciência dispõe de vários modelos. Discuta sucintamente o modelo da gota líquida. 7. Escreva as equações completas de desintegração do nêutron e do próton originando os dois tipos de partícula beta. Fisicamente, qual é a diferença entre um elétron e um pósitron? O que ocorre quando há anulação recíproca de partículas de matéria e antimatéria? 8. Critique a seguinte afirmativa: “A matéria é feita de quarks”. 9. O núcleo de 56 Fe é o mais estável da natureza. Explique essa evidência, a partir do gráfico abaixo. Neste sentido, por que o 235 U tende a sofrer fissão nuclear enquanto os núcleos menores tendem a sofrer fusão nuclear? 10. Calcule a energia de coesão para o núcleo 55 25Mn em MeV e em kJ. (Dados: mpróton = 1,007825 u; mnêutron = 1,008644 u; M(Mn) = 54,938 u; c 2 = 932 MeV/u; 1MeV = 1,6022x10 -16 kJ. Jéssica Hellen Realce Jéssica Hellen Realce Jéssica Hellen Realce Jéssica Hellen Realce Jéssica Hellen Realce Jéssica Hellen Realce Jéssica Hellen Realce Jéssica Hellen Realce Jéssica Hellen Realce 11. Numa série radioativa parte-se do 238 92U e chega-se ao 206 82Pb . Qual o número total de partículas alfa e beta emitidas? 12. Após a emissão sucessiva de 6 partículas alfa e 4 partículas beta, partindo-se do primeiro elemento de uma família radioativa natural, chega-se finalmente ao último elemento chumbo, que possui 82 prótons no seu núcleo e 126 nêutrons. Quais os números atômicos e de massa do primeiro elemento da família radioativa. 13. Os antigos alquimistas acreditavam que um elemento pudesse ser transformado em outro. Atualmente isto é possível? Em caso positivo, como? 14. Um núcleo de Al2713 ao ser bombardeado por determinada quantidade de certo projétil originou um radioisótopo e uma partícula alfa. Este radioisótopo, por emissão 01 , converteu-se no Mg2412 . Qual foi o projétil de bombardeamento? 15. Complete as seguires equações de transmutação artificial escrevendo o número de massa e o número atômico da partícula ou nuclídeo restante: a) 54 26Fe + 4 2 2 1 0n + ____ b) 27 13Al + 4 2 30 15P + ____ c) 32 16S + 1 0n 1 1H + ____ d) 96 42Mo + 2 1H 1 0n + ____ e) 98 41Mo + 1 0n 99 43Tc + ____ 16. A partir do momento em que uma planta ou animal morrem, deixam de incorporar átomos de carbono. O teor do isótopo C 14 decai com o tempo de acordo com o gráfico a seguir: a) Qual a meia-vida do C 14 ? b) Na análise de um fóssil foi encontrado 2,5 g / kg C 14 . Qual a idade do fóssil? 17. Em Goiânia, 100 g de CsCl137 foram liberados de uma cápsula, antes utilizada em radioterapia, e causou um grave acidente nuclear. O gráfico representa a cinética de desintegração desse isótopo. Para o Cs137 , qual o tempo de meia- vida e o tempo para que 87,5% tenha se desintegrado? Jéssica Hellen Realce Jéssica Hellen Realce Jéssica Hellen Realce Jéssica Hellen Realce Jéssica Hellen Realce Jéssica Hellen Realce Jéssica Hellen Realce 18. O armazenamento de lixo radioativo é um dos grandes obstáculos para o uso da energia nuclear. Atualmente, o lixo radioativo é guardado em tanques subterrâneos. Segundo as normas internacionais, uma quantidade de rejeito que apresenta atividade radioativa de 6x10 12 desintegrações por minuto (dpm) só poderá ser desenterrada após 10000 anos, quando a atividade estiver reduzida a 3x10 -3 dpm, nível considerado inofensivo. Calcule de forma aproximada o tempo de meia vida desse nuclídeo (Use log 2 = 0,3). 19. O fósforo ocorre na natureza como um único isótopo, o 31 P. A irradiação de 31 P com nêutrons produz o 32 P, um emissor de partículas com meia vida de 14,28 dias. Suponha uma amostra de 32 P apresenta taxa de decaimento de 3,2 x 10 6 dpm. Construa um gráfico mostrando as desintegrações por minuto em função do tempo durante um período de um ano. Qual a ordem da cinética de desintegração radioativa? 20. O 60 Co radioativo é amplamente utilizado em medicina nuclear como fonte de raios . Ele é preparado por meio de uma reação de captura de nêutron a partir do 59 Co, e é um emissor . Sabendo que sua meia vida é de 5,27 anos, determine: a) quanto tempo será necessário para que uma fonte de 60 Co decaia a 1/8 de sua atividade original? b) que fração de atividade de uma fonte de 60 Co permanece depois de 1 ano? 21. Determinado nuclídeo apresenta uma constante radioativa igual a 0,02 dia -1 . Uma amostra desse material radioativo sofreu decaimento durante 70 dias. Determine a razão entre as massas inicial e final do nuclídeo. Jéssica Hellen Realce Jéssica Hellen Realce Jéssica Hellen Realce
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