O consumo total de energia elétrica no Brasil em 2024 foi de 561,6 TWh, cerca de 5,6% maior do que no ano anterior. A Região Sudeste, apesar de ser responsável por 47,8% do consumo no país, foi a que apresentou o menor crescimento (+5,2%) entre 2023 e 2024. Por outro lado, as regiões Norte e Centro-Oeste possuem a menores participações no consumo do país, mas apresentaram as maiores taxas de crescimento (+6,9% e 6,0%, respectivamente), juntamente com a região Sul (+6,0%).

Fonte: Anuário Estatístico De Energia Elétrica 2025. Adaptado.

Suponha que em cada fissão de ²³⁵U sejam liberados 200 MeV de energia. Supondo que 5% da energia é desperdiçada em neutrinos, estime a quantidade de ²³⁵U que seria necessário para fornecer, com eficiência de 30%, todo o consumo anual de eletricidade no Brasil em 2024. 

Considere um gás de fótons em equilíbrio contido em uma caixa cúbica de volume L³ .

Calcule o número de modos normais permitidos de frequência ω no intervalo dω.

Em um experimento de Radiobiologia, culturas da bactéria Escherichia coli são inicialmente expostas a uma pequena dose de radiação ionizante, da ordem de alguns mGy. Após essa exposição inicial, observa-se uma alteração temporária no padrão de expressão gênica dessas células, com aumento na produção de substâncias que neutralizam espécies reativas de oxigênio e reparam danos oxidativos no DNA. Algumas horas depois, essas mesmas bactérias recebem uma dose muito maior de radiação. Comparadas a culturas que receberam apenas a dose elevada, as bactérias previamente expostas à dose pequena apresentam maior taxa de sobrevivência.

Esse fenômeno observado é CORRETAMENTE descrito como

Durante a operação de uma instalação de radiografia industrial, ocorre a perda de controle de uma fonte selada de irídio-192 fora da blindagem. Há suspeita de que trabalhadores possam ter sido expostos a níveis elevados de radiação em curto intervalo de tempo.

De acordo com a CNEN NN 3.01, essa situação caracteriza uma situação de exposição de emergência. Nessa condição, a principal prioridade da proteção radiológica deve ser a de 

Durante uma campanha de fiscalização em serviços que utilizam radiação ionizante, foram registradas não conformidades em três tipos de serviço: radiodiagnóstico médico, radioterapia e medicina nuclear. A tabela a seguir resume o número de ocorrências por tipo de infração:

Tabela 2 – Número de ocorrências por tipo de infração.

Admita que esses são todos os registros de não conformidade encontrados na campanha. Com base nos dados da tabela, a frequência relativa das infrações de “Documentação de radioproteção incompleta” em serviços de medicina nuclear, em relação ao total de infrações registradas, é 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. 

Um circuito elétrico RC simples consiste em uma chave S, uma bateria ideal de 12,0 V, um resistor de 20,0 MΩ e um capacitor cheio de ar C. O capacitor tem placas paralelas circulares de raio 5,00 cm, separadas por 4,00 mm. No tempo t = 0, o interruptor S é fechado para permitir a carga do capacitor. O campo elétrico entre as placas é uniforme. Em t = 348 μs, qual é a magnitude do campo magnético dentro do capacitor, a uma distância radial de 2,00 cm?

Dado: 1/e = 0,37.

A figura a seguir ilustra um grande reservatório de água de profundidade H = 20,0 m. Um tubo horizontal 4,0 cm de diâmetro passa através a barragem na profundidade de 8,0 m.

Qual o volume de água que sai do tubo em 3,0 h?

Um asteroide esférico uniforme de raio 500 m está girando com velocidade angular de 2,0 x 10⁻⁴ rad/s. À medida que o tempo passa, o asteroide adquire mais matéria de forma simétrica, até que seu raio atinge 1000 m. Supondo que sua densidade permaneça a mesma e que a matéria adicional estava originalmente em repouso em relação ao asteroide, encontre a nova velocidade angular do asteroide após o seu crescimento.

Um laboratório de engenharia biomédica está avaliando o desempenho de um esfigmomanômetro digital baseado em microcontrolador para uso em unidades básicas de saúde. Para isso, foram realizadas medições da pressão arterial sistólica de 7 voluntários, comparando os valores obtidos com o dispositivo digital e com um esfigmomanômetro clínico de referência.

Tabela 1 – Pressão arterial sistólica medida por dois métodos. 

Com base nos dados da tabela, o dispositivo apresenta um viés médio (erro médio assinado) positivo, negativo ou aproximadamente nulo?

Qual é o valor aproximado desse viés médio?

Calcule a diferença entre o comprimento de onda mínimo da radiação emitida por um tubo de raios X, em nanômetros, quando operado em 40 kV e em 30 kV.

Durante um procedimento de radioterapia, ocorre uma falha grave no sistema de controle de um acelerador linear, e um paciente recebe uma dose elevada de radiação ionizante em todo o corpo. Nas primeiras 24 horas, o paciente apresenta náuseas intensas, sudorese, fadiga e perda de apetite. Após alguns dias, esses sintomas desaparecem temporariamente, e o paciente relata uma sensação de melhora. Entretanto, cerca de duas semanas após a exposição, ele passa a apresentar infecções frequentes, hemorragias, febre e queda acentuada de cabelo.
Com base nesse quadro clínico, assinale a alternativa que indica a sequência CORRETA dos estágios da síndrome aguda da radiação.

Em um serviço de radiodiagnóstico médico, um técnico em radiologia atua rotineiramente em salas de raios X e, em alguns turnos, também auxilia em procedimentos de fluoroscopia. Durante uma fiscalização, foi constatado que ele não utiliza dosímetro individual em todos os turnos, alegando que “as exposições são sempre baixas”.

De acordo com a CNEN NN 3.01, essa conduta é 

O múon negativo é uma partícula elementar com carga igual à do elétron e uma massa 207 vezes maior. Um próton pode capturar um múon negativo para formar um átomo “mésico” hidrogenóide.

Assumindo um núcleo não-estacionário, o potencial de ionização desse átomo mésico é de

Durante uma inspeção de rotina em um serviço de radiologia industrial, foi verificado que um trabalhador ocupacionalmente exposto recebeu as seguintes doses efetivas anuais ao longo de cinco anos consecutivos em unidades de mSv: 18, 22, 19, 21 e 20.

De acordo com a Norma CNEN NN 3.01, que estabelece os limites anuais de dose para indivíduos ocupacionalmente expostos, a situação desse trabalhador pode ser classificada como

Em um laboratório de física nuclear, um contador Geiger-Müller é utilizado para monitorar uma fonte fraca de radiação. Em uma primeira medida de 20 s, apenas com a radiação de fundo, são registradas 40 contagens. Em uma segunda medida, também de 20 s, com a fonte posicionada junto ao detector, são registradas 85 contagens. Assuma que as contagens seguem estatística de Poisson. Então, a taxa líquida de contagem da fonte, em contagens por segundo, com sua respectiva incerteza estatística, é aproximadamente 

Em muitos sistemas quânticos reais, como elétrons aprisionados em armadilhas ópticas, poços quânticos semicondutores ou mesmo em modelos efetivos de osciladores harmônicos quânticos, o estado da partícula pode ser descrito por uma função de onda gaussiana. Esse tipo de função representa um estado fortemente localizado no espaço, mas que, devido ao Princípio da Incerteza de Heisenberg, não pode ter posição e momento simultaneamente bem definidos. Considere que a função de onda de uma partícula em uma dimensão é dada por Ѱ(x) = (π/α)^−1/4exp(−α²x ² /2), onde α é um parâmetro real positivo associado ao grau de localização espacial da partícula.

Qual é a expressão CORRETA para a variância da variável x nesse estado quântico?

Supondo que a molécula de H₂ se comporte como um oscilador harmônico com força constante de 573 N/m. Assinale a alternativa que informa o número quântico vibracional para o qual a molécula se dissociaria em 3,0 eV.

Uma unidade antiga para a concentração de energia potencial alfa (CEAP) é o nível de trabalho (WL), definido como uma concentração de energia potencial alfa de 1,3 x 10⁵ MeVL−1 no ar, devido aos produtos de decaimento de vida curta do radônio. Esse valor corresponde à presença de 100 pCiL⁻¹ = 3,7 BqL⁻¹ dos descendentes em equilíbrio secular, isto é, a uma Concentração de Produtos de Decaimento Equivalente ao Equilíbrio de 3,7 BqL⁻¹. A exposição de pessoas aos descendentes do radônio é frequentemente expressa em meses de nível de trabalho (WLM), sendo que um mês de trabalho é definido como 170 horas. O WLM representa a exposição integrada de um indivíduo ao longo de um dado intervalo de tempo. Como regra prática, 1 WL dos descendentes do radônio está frequentemente associado a uma concentração de radônio de 200 pCiL⁻¹. Uma pessoa passa, em média, 14 horas por dia em casa, onde a concentração média de radônio é 1,5 pCiL⁻¹(valor representativo para muitas residências).

Qual é a sua exposição em WLM ao longo de um período de seis meses?

Um dos radioisótopos mais importantes da física nuclear aplicada à medicina é o ²²11Na, que decai emitindo pósitrons β⁺. Esse tipo de decaimento está na base do funcionamento de equipamentos de Tomografia por Emissão de Pósitrons (PET), utilizados para a visualização de processos metabólicos no corpo humano. No decaimento de pósitrons, um próton do núcleo transforma-se em um nêutron, com a emissão de um pósitron e um neutrino: ²²11Na  ²²10Ne + β⁺ + ν.

Determine a energia Q liberada nesse decaimento quando o núcleo filho é formado em seu estado fundamental. 

Dados: as energias de ligação nucleares são −5,182 MeV e −8,025 MeV para o ²²Na e o ²²Ne, respectivamente, e a energia de repouso do elétron MeV.