Propriedades dos núcleos atómicos e radioatividade

Question 1

Isóbaros têm o mesmo número atómico. Verdadeiro ou Falso?

Answer 1

Falso. Têm o mesmo número de massa.

Question 2

A energia de ligação dos eletrões é muito elevada, em comparação com a energia de ligação dos nucleões. Verdadeiro ou Falso?

Answer 2

Falso

Question 3

Faça as correspondências corretas.

1. Cisão (ou fissão) nuclear
2. Fusão nuclear

A. Usar isótopos com elevado número de massa e cindi-los em isótopos mais leves e estáveis leva à libertação de energia.
B. Usar isótopos mais leves e fundi-los para produzir isótopos com maior massa e mais estáveis leva também à produção de energia.

Answer 3

1. A
2. B

Question 4

Entre a fissão e a fusão nucleares, qual é o processo mais eficiente na produção de energia?

Answer 4

A fusão nuclear é a mais eficiente.

Question 5

Para valores baixos de Z, os isótopos estáveis correspondem a N = ____.

Answer 5

Z

Question 6

Com o aumento de Z, a repulsão de Coulomb (entre protões) tem de ser compensada com o aumento de ____.

Answer 6

N

Question 7

No modelo nuclear da gota líquida, o núcleo é um meio contínuo (com densidade constante) que se mantém coeso através da força nuclear forte. A energia de ligação do núcleo, segundo este modelo tem vários termos que dependem do volume, da superfície, a da repulsão de Coulomb, da assimetria e do emparelhamento. Verdadeiro ou Falso?

Answer 7

Verdadeiro

Question 8

No que toca à assimetria no núcleo, os nucleões obedecem ao Princípio da Exclusão de Pauli. Deste modo, 2 nucleões ____________ não podem ocupar o mesmo estado quântico. Por isso, a energia do sistema é mínima (energia de ligação máxima) quando o número de protões e de neutrões são ______________.

Answer 8

iguais; semelhantes

Question 9

No Modelo de Partículas Independentes, como os neutrões sofrem repulsão de Coulomb, estão menos ligados, isto é, o potencial é menos profundo. Verdadeiro ou Falso?

Answer 9

Falso

Question 10

No Modelo de Gás de Fermi, os estados quânticos permitidos estão dentro de uma esfera de raio R_F (Raio de Fermi). Cada combinação de estados (nx, ny e nz) só pode ser ocupado por 2 nucleões (1 com spin up e outro com spin down). Verdadeiro ou Falso?

Answer 10

Verdadeiro

Question 11

Há uma esfera de Fermi para os dois tipos de nucleões. Verdadeiro ou Falso?

Answer 11

Falso

Question 12

Compare a energia de Fermi dos protões e dos neutrões entre isótopos pesados e leves.

Answer 12

Isótopos leves (N = Z): as energias de Fermi são semelhantes.

Isótopos pesados (N > Z): a energia de Fermi dos neutrões é superior à energia de Fermi dos protões.

Question 13

Segundo o Modelo Nuclear em Camadas, os nucleões são partículas que se movem num _____________ __________, isto é, que só depende da distância ao centro do núcleo atómico (tal como no caso dos eletrões nos átomos ______________).
Cada _________ sofre o efeito desse potencial ____________ que é gerado __________________ pelos restantes nucleões. A interação entre núcleos individuais é desprezada na primeira aproximação.

Answer 13

potencial central; hidrogenóides; nucleão; médio; coletivamente

Question 14

Na equação radial de Schrödinger deste Modelo Nuclear em Camadas, ao que é que equivale o potencial efetivo (Vef)?

Answer 14

O potencial efetivo equivale ao potencial médio sentido por cada nucleão (V(r)) mais uma componente constante.
V(r) = VN(r) + VC(r)

Question 15

A forma de VN(r) (potencial central nuclear) não é conhecida de forma exata (ao contrário do potencial de Coulomb). Verdadeiro ou Falso?

Answer 15

Verdadeiro

Question 16

O potencial central nuclear pode ser expresso através da fórmula do ________________ harmónico ______ ou através do Potencial de Wood-Saxon.

Answer 16

oscilador; 3D

Question 17

Com a interação do potencial spin-órbita no potencial central nuclear não se obtêm os números mágicos corretos. Verdadeiro ou Falso?

Answer 17

Falso. SÓ com a interação do potencial spin-órbita (VSO) obtemos os números mágicos corretos.

Question 18

O potencial de Coulomb é ___________ pelo que faz ____________ a profundidade do poço de potencial gerado pelo potencial nuclear e cria uma barreira de potencial para valores _____________ de energia. O potencial VSO ____________ este efeito para l > 0.

Answer 18

repulsivo; diminuir; positivos; aumenta

Question 19

A emissão espontânea de radiação pode ocorrer quando o nível de Fermi tem uma energia acima do poço de potencial nuclear. Verdadeiro ou Falso?

Answer 19

Verdadeiro

Question 20

Para que o decaimento ocorra espontaneamente, é preciso que a energia cinética do progenitor seja __________ à dos descendentes.

Answer 20

inferior

Question 21

O valor-Q corresponde à diferença de massas entre o progenitor e os descendentes (*c^2). Verdadeiro ou Falso?

Answer 21

Verdadeiro

Question 22

O decaimento radioativo ocorre espontaneamente quando, e apenas quando, Q < 0. Verdadeiro ou Falso?

Answer 22

Falso

Question 23

Assumindo que o progenitor decai em repouso e que o descendente pesado fica também em repouso, o que representa Q?

Answer 23

Q representa a energia de transição entre os estados fundamentais do progenitor e descendente e corresponde à energia cinética do núcleo de He libertado.

Question 24

A energia das partículas alfa é bem definida (= Q - Ex). Verdadeiro ou Falso?

Answer 24

Verdadeiro

Question 25

Um único isótopo pode emitir partículas alfa com diferentes ____________ e diferentes probabilidades. Isto resulta da existência de transições para diferentes ____________ ______________ do descendente.

Answer 25

energias; estados excitados

Question 26

Os declínios beta ocorrem devido a que tipo de interação?

Answer 26

Ocorrem devido à interação fraca, envolvendo a transformação de protões em neutrões e vice-versa.

Question 27

Porque e que o espetro de emissão beta é contínuo?

Answer 27

É contínuo, porque os eletrões têm uma gama de energias cinéticas possíveis por partilharem energia com outra partícula (neutrinos e antineutrinos).

Question 28

A captura eletrónica (CE) compete com que outro decaimento?

Answer 28

Compete com o decaimento beta+, porque ambos envolvem a transformação de protões em neutrões.

Question 29

A emissão gama compete com que outro tipo de decaimento radioativo?

Answer 29

Compete com a conversão interna.

Question 30

Quais são as consequências da CE e da CI?

Answer 30

São produzidas lacunas nas orbitais internas dos eletrões atómicos. Deste modo, ocorrem transições de eletrões de níveis mais externos para preencher as lacunas, libertando-se raios X (n.º de lacunas mantém-se em cada transição) ou eletrões de Auger (aumenta-se uma lacuna em cada transição).

Question 31

O número de declínios está uniformemente distribuído no tempo, ou seja, a probabilidade de ocorrer um declínio no primeiro segundo é a mesma de ocorrer entre o primeiro e o segundo segundos, etc. Pode, então, dizer-se que a probabilidade de ocorrer um declínio num determinado intervalo de tempo é proporcional ao intervalo de tempo. Verdadeiro ou Falso?

Answer 31

Verdadeiro

Question 32

Faça as correspondências corretas.

1. Não equilíbrio
2. Equilíbrio transiente
3. Equilíbrio secular

A. X1 decai muito mais lentamente do que X2 (lambda1 &laquo_space;lambda2)
B. lambda1&raquo_space; lambda2
C. lambda1 =< lambda2

Answer 32

1. B
2. C
3. A

Question 33

A FSEM consegue prever a massa de regiões de isótopos muito pesados (muito ricos em neutrões e protões). Verdadeiro ou Falso?

Answer 33

Falso

Question 34

Protões podem emparelhar-se com neutrões. Verdadeiro ou Falso?

Answer 34

Falso

Question 35

Nos declínios radioativos, não tem que haver conservação do número atómico nem do número de massa. Verdadeiro ou Falso?

Answer 35

Falso

Question 36

A massa dos descendentes tem que ser superior à massa do progenitor. Verdadeiro ou Falso?

Answer 36

Falso

Question 37

O declínio _________ pode explicar-se recorrendo à teoria quântica da barreira de potencial. Classicamente, as partículas só podem sair do núcleo se a energia cinética fosse __________ do que o máximo do potencial. No entanto, é possível que as partículas atravessem a barreira com energias mais _________ devido ao __________ __________ _____ _________. Esta é a Teoria de Gamow.

Answer 37

alfa; maior; baixas; efeito quântico de túnel