A diferença de massa entre soma das massas dos componentes individuais de um núcleo atômico que contém “ ” prótons e “A – ” nêutrons, e a massa total do núcleo é chamada de defeito de massa Δm e seu equivalente em energia Δmc² é a energia de ligação total do núcleo. A energia de ligação por núcleon varia com o número de núcleons “A” e é da ordem de ~8 MeV/nucleon.

Estime a energia de ligação por núcleon de uma partícula alpha. Considere que a massa neutra de ⁴ ₂He é igual a 4,003u.

O modo de ultrassom Doppler espectral tem um maior potencial de risco térmico, uma vez que pode produzir um aumento de temperatura de até 8°C devido às altas frequências de repetição de pulso e de comprimento do pulso. Isso pode ser agravado, se o feixe for mantido estacionário por um longo período.

Dessa forma, o ultrassonografista pode tomar a seguinte estratégia para reduzir a probabilidade de riscos térmicos em um exame que utiliza ultrassom:

Calcule a capacidade de armazenamento necessária em megabytes para armazenar um arquivo de vídeo de ultrassom em escala de cinza de 8 bits por pixel, com duração de 12 segundos e com dimensões de 512 por 512 pixels, dado que a taxa de quadros do vídeo é de 60 quadros/segundos.

Um fóton de raios X com energia de 60 keV atinge o fósforo de uma placa de radiografia computadorizada que permite a digitalização da radiação em um aparelho leitor, produzindo uma imagem em uma tela de computador via software. Se o processo descrito produz fótons de luz com comprimento de onda de 415 nm, estime quantos fótons de luz são produzidos, se o coeficiente de conversão de energia para este processo é de 20%?

A atenuação é um efeito de redução no número de fótons em um feixe. Para fótons monoenergéticos, como raios gama de 60 keV, segue uma lei exponencial simples. Para uma radiação polienergética, fótons de energia mais baixa são eventualmente removidos do feixe, produzindo o efeito de endurecimento do feixe. Se um material com 5 mm de espessura transmite 90% de um feixe de fótons monoenergético, calcule o coeficiente de atenuação linear do meio em unidades de cm⁻¹.

Dados: ln(0.1) = −2,30; ln(0.5) = −0,69 e ln(0.9) = −0.11.

Os efeitos desse tipo de exposição à radiação podem ser caracterizados por quatro estágios sequenciais. No período inicial, ou prodrômico, que dura até cerca de 48 horas após a exposição, o indivíduo pode sentir cansaço e náuseas, com perda de apetite (anorexia) e sudorese. A remissão desses sintomas marca o início do segundo estágio, ou latente. Esse período, indo de cerca de 48 horas a 2 ou 3 semanas pós-exposição, é caracterizado por uma sensação geral de bem-estar. Então, no terceiro estágio, ou doença manifesta, que dura até 6 ou 8 semanas após a exposição, vários sintomas se desenvolvem em um curto espaço de tempo. Danos ao sistema hematológico serão evidentes através de hemorragia e infecção. Em doses elevadas, ocorrerão sintomas gastrointestinais.

Outros sintomas incluem febre, perda de cabelo, letargia e distúrbios de percepção. Se o indivíduo sobreviver, então, um quarto estágio, ou recuperação, dura várias semanas ou meses adicionais.

O texto aborda informações características sobre qual manifestação da exposição à radiação?

A energia de ionização do hélio é igual a 24,60 eV. Suponha que a energia de interação entre os dois elétrons de um átomo de He seja considerada a diferença entre sua energia de ligação comum e a energia de ionização.

Considerando que cada elétron se move independentemente em uma órbita de Bohr, a energia de interação pode ser estimada em

Usando o efeito Doppler, J. Oort e B. Lindblad demonstraram, pela primeira vez, em 1926, que a galáxia está girando. O Sol aparentemente está se movendo em uma órbita circular a uma velocidade de cerca de 2,5 x 10⁵ m/s em direção à constelação de Cygnus. Supondo que a velocidade do Sol seja constante, é possível calcular o tempo para o Sol completar uma revolução em torno do centro da Via Láctea (um “ano solar”) e a massa da Galáxia. Como o Sol está a 28000 anos luz do centro galáctico, um ano solar equivale a 2,1 x 10⁸ anos terrestres.

Estime um valor aproximado para a massa da Via Láctea que se encontra dentro da órbita do Sol na galáxia.

Pesquisadores investigam um fragmento de osso encontrado no centro do México, a fim de estimar se ele tem origem em um indivíduo que viveu durante o conflito entre Hernán Cortés e os Astecas, em meados de 1500. O fragmento contém 205,1 g de carbono e tem uma taxa de decaimento beta de 400 decaimentos por minuto.

Considerando que a meia-vida do ¹⁴C é de 5730 anos e que taxa de decaimento do carbono em um organismo vivo é de 15,6 decaimentos por grama por minuto, estime a idade da amostra encontrada.

Em reações de fusão nuclear ¹H + ¹H → ²H + e⁺ + ν, a fusão de dois prótons requer que duas partículas estejam separadas por não mais do que cerca de 10−14 m para que a força atrativa do potencial nuclear supere a força repulsiva Coulombiana.

Calcule a temperatura mínima, em unidades de 10⁹ K, de um plasma de hidrogênio que permitirá que um próton com a energia média daqueles no plasma supere a barreira de Coulomb.