Em uma visita a uma clínica de radioterapia, estudantes analisam o funcionamento de um tomógrafo computadorizado (TC). Sabe-se que a faixa de energia típica utilizada em tomografia computadorizada convencional está situada entre dezenas de keV e aproximadamente 140 keV.
Durante a propagação dos fótons de raios X pelos tecidos biológicos, observa-se que parte da radiação sofre espalhamento, emergindo com menor energia e em direção diferente da incidente, contribuindo para a degradação do contraste da imagem.
Considerando as interações predominantes nessa faixa de energia e a descrição física do fenômeno envolvido, assinale a alternativa correta.

A respeito de estrutura atômica, é correto afirmar que 

O experimento de espalhamento de partículas alfa por Rutherford, ao bombardear uma fina lâmina de ouro, forneceu evidências fundamentais sobre a estrutura atômica. Considerando os resultados observados e a interpretação desse experimento, assinale a alternativa correta.

O polônio-210  é um elemento muito instável. Em seu decaimento, ele forma o chumbo - 206  Calcule a energia liberada e assinale a opção correta.

Dados: Massa aproximada do: He = 4,0026 u;

Po = 209,984 u; Pb = 205,974 u. 1 u ≈ 931,5 MeV.

Analise a figura a seguir referente ao diagrama de energia (n) de um elétron.

Assinale a opção que contém a transição de energia que apresenta maior comprimento de onda do fóton emitido.

Com relação às emissões de radioatividade, assinale a opção INCORRETA.

Um elétron em um átomo de hidrogênio encontra-se inicialmente no estado excitado, com número quântico principal n = 3. Esse elétron realiza uma transição espontânea para o nível n = 2. Esse evento ocorre em um compartimento blindado, no qual a espessura do anteparo é de 20 cm, com perfurações circulares, de diâmetro igual a 650 nm. Diante do exposto, determine a energia cinética liberada, e se essa radiação conseguirá sair do compartimento, assinale a seguir a opção correta.

Dados:

1 eV = 1,602 × 10^-19 J

c = 3x10⁸ m/s

h = 6,63 x 10^-34 J.s

Em uma reação de fusão nuclear, a formação de um nêutron de massa m_n = 1,00867 u e uma partícula alfa de massa m_a = 4,00150 u resulta da interação entre um deutério de massa m_d = 2,01355 u com um trício de massa m_t = 3,01550 u. Determine a energia de massa liberada nessa reação de fusão e assinale a opção correta.

Dado: 1,0u = 1,66054 x 10^-27 kg.

Um radioisótopo possui meia-vida de 4 dias. Uma amostra inicial de 100 g sofre decaimento radioativo e, após certo tempo, sua massa é reduzida para 30 g. O tempo necessário para que isso ocorra é, aproximadamente, de:
(Dado: log 2 ≈ 0,30; log 3 ≈ 0,48)

A civilização moderna está baseada fortemente em um desenvolvimento tecnológico que necessita, cada vez mais, de suprimentos de energia. Essa energia é encontrada na natureza sob várias formas. Com relação à energia nuclear, analise as afirmações a seguir:
I.A produção de energia nuclear está baseada no princípio de que o calor liberado durante a fusão do urânio é empregado para produzir vapor que alimentará turbinas elétricas.
II.Com relação ao processo de produção e a emissão de gases do efeito estufa, é considerada energia limpa, mas existem problemas associados com o funcionamento das usinas nucleares como o rejeito radioativo que não pode ser jogado no meio ambiente.
III.O rejeito radioativo é constituído de isótopos radioativos que são formados durante o processo, podendo ficar ativos por minutos ou até alguns dias; outros demoram meses ou anos para esgotar sua atividade.
IV.Entre os subprodutos dos reatores da usinas nucleares, temos o césio-137 e o estrôncio-90, usados nas bombas atômicas, que levam mais de mil anos para decair.
É correto o que se afirma em: 

A produção de raios X ocorre principalmente por bremsstrahlung (radiação de frenagem) e emissão característica em alvos de alto número atômico. A interação com a matéria, via efeito fotoelétrico e Compton, é crucial para formar imagens diagnósticas, permitindo diferenciar tecidos, realizar radiografias, tratamentos oncológicos e inspeções industriais, sendo vital o conhecimento para proteção radiológica. Durante a calibração de um tubo de raios X com ânodo de tungstênio, o técnico em radiologia observa o espectro de emissão e as variações de energia. Ao considerar a produção da radiação característica K, é CORRETO afirmar que o profissional deve compreender que este fenômeno físico ocorre especificamente quando:

A radiologia intervencionista é uma subespecialidade médica que utiliza métodos de imagem (tomografia, ultrassom, angiografia) para guiar instrumentos minimamente invasivos (cateteres, agulhas) no tratamento de diversas doenças, evitando cirurgias abertas. Ao realizar um procedimento de radiologia intervencionista em um arco cirúrgico, o técnico em radiologia deve adotar medidas para reduzir a radiação dispersa. No que tange à física das radiações, é CORRETO afirmar que o efeito Compton é o principal responsável por este espalhamento pois:

A estrutura atômica moderna é descrita por modelos que consideram a natureza dual do elétron e a probabilidade de sua localização em regiões específicas ao redor do núcleo. No que diz respeito às propriedades das partículas subatômicas e aos números quânticos que definem o estado de um elétron, assinale a alternativa correta.

Em uma prova prática, o avaliador pede que o candidato associe modelos atômicos a características históricas e conceituais, destacando como cada proposta explicou evidências experimentais.
A questão exige reconhecer limitações e contribuições de cada modelo, além do contexto que levou à sua formulação.
Associe os modelos da Coluna I às características descritas na Coluna II.
Coluna I − Modelos
1.Dalton. 2.Thomson. 3.Rutherford. 4.Bohr.
Coluna II − Características
(__)Propôs átomos como esferas indivisíveis em um primeiro modelo explicativo de leis ponderais.
(__)Introduziu a ideia de partículas negativas em uma "massa positiva" para explicar condutividade em gases rarefeitos.
(__)Defendeu núcleo pequeno e denso, com grande parte do átomo constituída por espaço vazio.
(__)Propôs níveis de energia quantizados para explicar espectros de emissão de hidrogênio.

Assinale a alternativa que apresenta a associação CORRETA entre as colunas.

Assinale a alternativa correta sobre física nuclear.

Na reação de fusão nuclear d + d → p + t, onde d corresponde ao dentério, p ao próton e t ao trítio, o fator Q representa a energia liberada devido ao defeito de massa entre reagentes e produtos. Considere as massas atômicas m_d = 2,0141 u, m_p = 1,0078 u e m_t = 3,0160 u e 1 u ⋅ c² ≈ 931,5 MeV. Sendo assim, analise as assertivas a seguir e assinale a alternativa correta.

I. O valor de Q para essa reação é de aproximadamente 4 MeV.
II. Em um sistema isolado, a conservação do momento linear exige que a energia Q seja distribuída como energia cinética entre o próton e o trítio.
III. O processo é endoérgico, exigindo fornecimento externo de energia para converter a massa excedente.

No modelo atômico de Bohr, a energia do elétron no nível n é quantizada segundo E_n = −13,6/n² eV. Considere que um elétron realiza uma transição do nível n = 3 para o nível n = 1, emitindo um fóton. Esse fóton incide sobre uma placa metálica cuja função trabalho é Φ = 4,50 eV. Considere a constante de Planck como h e a velocidade da luz como c e analise as assertivas abaixo:

I. A energia do fóton emitido é de 12,09 eV.
II. A energia cinética máxima dos fotoelétrons emitidos é de 7,59 eV.
III. Se a transição ocorresse do nível n = 2 para o nível n = 1, o fóton ainda teria energia suficiente para ejetar elétrons do metal.

Quais estão corretas? 

Em relação às diferenças físicas entre ¹⁷⁷Lu e ⁹⁰Y para terapia de tumores neuroendócrinos, assinale CORRETAMENTE a característica que faz do ⁹⁰Y um radionuclídeo potencialmente eficaz para tumores volumosos (bulky): 

Em muitos experimentos de estrutura cristalina, podemos usar tanto nêutrons térmicos quanto raios X para estudar a mesma rede cristalina. A condição de espalhamento elástico por um plano cristalino é dada pela lei de Bragg. Se quisermos que raios X sejam difratados exatamente no mesmo ângulo de Bragg que um feixe de nêutrons térmicos, então eles devem ter o mesmo comprimento de onda que os nêutrons para a mesma ordem. Um feixe de nêutrons térmicos com energia cinética 0,05 eV é usado em um experimento de espalhamento em um cristal de cloreto de sódio com separação de rede d = 2,8 Å. Então, a energia dos raios X monoenergéticos que passariam por uma reflexão de Bragg de primeira ordem no cristal de cloreto de sódio no mesmo ângulo de Bragg ϕ é de aproximadamente

Considere um experimento idealizado do tipo Stern-Gerlach, no qual um feixe de átomos de hidrogênio no estado fundamental se move horizontalmente e de forma perpendicular a um campo magnético vertical não-uniforme, cujo gradiente constante é dado por 160 T/m. Admita que o momento magnético efetivo do elétron no átomo seja igual a um magneton de Bohr, 9,27 x 10⁻²⁴ J/T, e que os átomos atravessam uma região de comprimento horizontal de 200 cm com velocidade constante e igual a v = 1,2 x 10⁵ m/s.

Desprezando a ação da gravidade, determine a separação total entre as duas manchas na tela ao final do percurso horizontal.