Quando um núcleo sofre decaimento alfa, ele se transforma em um nuclídeo diferente emitindo uma partícula alfa (um núcleo de hélio, 4He). Por exemplo, quando o urânio 238U sofre decaimento alfa, ele se transforma em tório 234Th segundo a reação 238U ? 234Th + 4He. Este decaimento alfa a partir de 238U pode ocorrer espontaneamente (sem uma fonte externa de energia) porque a massa total do decaimento produz 234Th e 4He e é menor que a massa do original 238U. No entanto, a meia-vida do 238U para este processo de decaimento e é 4,5 x 109 anos.
Assinale a alternativa que melhor explica o motivo do processo 238U ? 234Th + 4He ser espontâneo, porém tão demorado.

Uma superfície metálica é iluminada com luz de diferentes comprimentos de onda, e os potenciais de parada V dos fotoelétrons correspondentes estão descritos na Tabela 1 a seguir.
Tabela 1 – Potenciais de parada para luz monocromática


Assinale a alternativa que melhor corresponde à função trabalho do material em unidades de elétrons-volt.

Um aquecedor de imersão de potência 1000 W é usado para aquecer uma massa m de água em um recipiente. Após 2 minutos de operação, a temperatura da massa de água aumenta de 85,0 °C para 90,0 °C. Em seguida, o aquecedor é desligado por mais um minuto e a temperatura cai 1,0 °C.
Considerando eventuais perdas de calor para o ambiente, proporcionais ao tempo de experimentação, estime a massa da água m no recipiente em quilogramas.

Um modelo molecular simples para o DNA se baseia no funcionamento de um zíper ou fecho de correr que abre apenas em um sentido. Considere um zíper que possui N dentes e que um dente tem energia 0 quando fechado e energia ? quando aberto.
Sabendo que um dente só pode estar aberto se todos os dentes anteriores já estiverem também abertos, então se ? = kBT, é possível escrever a função de partição Z do zíper em uma temperatura T na forma

Considerando o Princípio da Incerteza de Heisenberg, elétrons em torno de núcleos atômicos têm energias da ordem de centenas de MeV. De acordo com tal princípio, um elétron confinado às dimensões nucleares com incerteza na posição da ordem de ?x ? 10–15 m, tem uma energia cinética K da ordem de 200 MeV.
Qual seria a estimativa para ?x de um elétron, se sua energia cinética K for da ordem de 100 eV?

Na ausência de um campo magnético externo, dois dos três elétrons de um átomo de lítio (1s²) têm números quânticos (n, ?, m?, ms) iguais a (1, 0, 0, +1/2) e (1, 0, 0, ?1/2).
Dessa maneira, quais números quânticos são possíveis para o terceiro elétron (2s¹), se o átomo estiver no estado fundamental?

Um pósitron com energia cinética K = 2mec² participa de um evento de aniquilação com um elétron estacionário, resultando na emissão de dois fótons 1 e 2, de energias E1 e E2, com E1 = 2E2. Na expressão para K, me representa a massa do elétron e c é o módulo da velocidade da luz no vácuo.
Assinale a alternativa que apresenta o valor para E1.

Considere um Processo W de decaimento nuclear pelo qual um núcleo excitado captura um elétron orbital de uma das camadas internas do átomo. O elétron capturado deixa para trás uma lacuna na camada atômica orbital, e no núcleo um próton é convertido em um nêutron. Então, esse Processo W consiste em um(a)

Segundo a norma CNEN 3.01, a dose absorvida é uma grandeza dosimétrica fundamental, expressa pela energia média depositada pela radiação em um volume elementar de massa. A unidade no sistema internacional é o joule por quilograma (J/kg), denominada gray (Gy). O dano causado pela radiação ionizante em tecidos vivos não apresenta uma relação essencial com aquecimento térmico produzido pela radiação nos tecidos. Os efeitos nocivos surgem porque a radiação danifica o DNA e, portanto, interfere no funcionamento normal dos tecidos. Sabendo que uma dose de raios gama de 3,0 Gy é letal para aproximadamente metade das pessoas expostas a ela, se a energia equivalente fosse absorvida na forma de calor, qual seria o aumento da temperatura do tecido submetido a essa dose? 
Considere que o calor e... Ver mais

É possível estimar a idade de formação da Lua utilizando conhecimentos acerca do decaimento radioativo. Em uma amostra de rocha lunar, a razão entre o número de átomos de 40K (radioativos) presentes para o número de átomos de 40Ar (estáveis) é de aproximadamente 10%. Suponha que todos os átomos de argônio foram produzidos pelo decaimento de átomos de potássio, com meia-vida de 1,25 x 109 anos. Considerando as informações do texto, assinale a alternativa que apresenta a melhor estimativa para a idade da rocha lunar em unidades de bilhões de anos.
Se necessário, considere ln(11) = 2,4 e ln(2) = 0,7, onde ln(x) representa o logaritmo natural do número x.