Upload
ril-silva
View
227
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
1/49
AULA SOBRE DECAIMENTO
RADIOATIVO
Fsica nuclear
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
2/49
43.1 A esc!"er#a ! n$cle!
Ernes# Ru#%er&!r '1(11)
1(11*1(13
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
3/49
A esc!"er#a ! n$cle!
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
4/49
E+ercci!s e ,r!"le-as
1E. U- n$cle! e !ur! #e- u- rai! e /03 &- e u-a ,ar#cula
al&a #e- u- rai! e 1/2 &-. ue eneria e5e #er u-a ,ar#cula
al&a incien#e ,ara 6enc!s#ar7 na su,er&cie ! n$cle! e !ur!8'a eneria ,!#encial el9#rica ! sis#e-a 9 aa ,!r U:;1;0
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
5/49
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
6/49
43.0 Alu-as ,r!,rieaes !s
n$cle!s
Z= n$-er! e ,r>#!ns 'n$-er! a#?-ic!)
N= n$-er! e n@u#r!ns
A= n$-er! e -assa
A=Z+N
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
7/49
Classi&ica! !s nucle!s
Car#a e nucle!s
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
8/49
Classi&ica! !s nucle!s
Car#a e nucle!s
A:03
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
9/49
Rai!s !s n$cle!s= &en!-en!l>ic!
1 &e-#?-e#r! : 1 &er-i : 1 &- : 12*1-
'n! 5li! ,ara %al!nucle!s)
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
10/49
Massa !s n$cle!s
Uniae e -assa a#?-ica=
1 u : 1/1 + 12*0
'-assa a#?-ica !10
C 9 e+a#a-en#e 10 u)
Le-"ran!=
E : - c0 / ,!r#an#!
c0: (31/ MeV
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
11/49
Enerias e lia! !s n$cle!s
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
12/49
Enerias e lia! !s n$cle!s
'eneria e liaGes)
'eneria e lia! ,!r n$cle!n)
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
13/49
N5eis e eneria !s n$cle!s
E 'MeV)
1
0
3
0Al
2
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
14/49
S,in e -ane#is-! !s n$cle!s
M!-en#! anular nuclear 's,in nuclear)
M!-en#! -an9#ic! nuclear
Spin NuclearNucle!ns ',r!#!ns e neu#r!ns n! in#eri!r ! n$cle! a#?-ic!) ! !rie- a u-
-!-en#! i,!lar -an9#ic! nuclear N..
O -ane#!n nuclear 5ale = : e%
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
15/49
A &!ra nuclear
Forte
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
16/49
43.3 Decai-en#! rai!a#i5!
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
17/49
Decai-en#! rai!a#i5!
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
18/49
Decai-en#! rai!a#i5!
6N! e+is#e nen%u- -ei! e ,re5er se u- a! n$cle! e
u-a a-!s#ra rai!a#i5a es#ar en#re !s ;ue ecair! n!
seun! seuin#e.7
'#a+a e ecai-en#!)
c#e. e ecai-en#! '!u e esin#era!)
'ecai-en#! rai!a#i5!)
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
19/49
Ta+a e ecai-en#!
'ecai-en#! rai!a#i5!)
A#i5iae= s!-a as #a+as e ecai-en#! e #!!s !s nucle!s
1 "ec;uerel : 1 B; : 1 ecai-en#! ,!r seun! 'uniae SI e a#i5iae)
Uniae -ais an#ia= curie
1 curie : 1 Ci : 3/ + 1212B;
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
20/49
Meia*5ia e 5ia*-9ia
Meia*5ia T1
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
21/49
Veri&ica!
O nucle! 131I 9 rai!a#i5!/ c!- u-a -eia*5ia e /24 ias.
A! -ei! ia e ,ri-eir! e aneir!/ a a#i5iae e u-a cer#a
a-!s#ra 9 22 B;. Usan! ! c!ncei#! e -eia*5ia/ e#er-ine/
se- &aer clcul!s ,!r escri#!/ se a a#i5iae a a-!s#ra a!
-ei! ia e 04 e aneir! ser u- ,!uc! -en!r ;ue 022 B;/
u- ,!uc! -ai!r ;ue 022 B;/ u- ,!uc! -en!r ;ue B; !u
u- ,!uc! -ai!r ;ue B;.
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
22/49
E+ercci!s e ,r!"le-as
0E. A -eia*5ia e u- is>#!,! rai!a#i5! 9 142 ias. uan#!s ias
s! necessri!s ,ara ;ue a #a+a e ecai-en#! e u-a a-!s#ra es#e
is>#!,! i-inua ,ara u- ;uar#! ! 5al!r inicial8
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
23/49
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
24/49
43.4 Decai-en#! al&a
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
25/49
Decai-en#! al&a
Eneria e esin#era!
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
26/49
2. Os rai!nucle!s ,esa!s e-i#e- ,ar#culas al&a e- 5e e
!u#ras c!-"inaGes e n$cle!ns ,!r;ue as ,ar#culas al&a &!r-a-
u-a es#ru#ura ,ar#icular-en#e es#5el. ara c!n&ir-ar es#a #ese/
calcule as enerias e esin#era! ,ara as reaGes %i,!#9#icas aseuir e iscu#a ! sini&ica! !s resul#a!s=
'a)
'")
'c)
E+ercci!s e ,r!"le-as
a!s
c0: (31/ MeV
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
27/49
'a)
'")
'c)
2
2
P 2
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
28/49
43. Decai-en#! "e#a
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
29/49
Decai-en#! "e#a
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
30/49
O neu#rin!
Q!l&an auli
,r!,!s '1(32)
Freeric Reines
e#ec#!u '1(3)Hun#! c!- Cle L. C!an Hr.
T%e neu#rin! c!llies i#% a ,r!#!n in #%e a#er an crea#es
a ,!si#r!n an a neu#r!n. T%e ,!si#r!n is sl!e !n "
#%e a#er an es#r!e #!e#%er i#% an elec#r!n '-a##er
-ee#s an#i-a##er)/ %ereu,!n #! ,%!#!ns 'li%# ,ar#icles)
are crea#e. T%ese are rec!re si-ul#ane!usl in #%e #!
e#ec#!rs 'Fi. 3). T%e neu#r!n als! l!ses 5el!ci# in #%e
a#er an is e5en#uall ca,#ure " a ca-iu- nucleus/%ereu,!n ,%!#!ns are e-i##e. T%ese ,%!#!ns reac% #%e
e#ec#!rs a -icr!sec!n !r s! la#er #%an #%!se &r!- #%e
es#ruc#i!n !& #%e ,!si#r!n an i5e ,r!!& !& neu#rin!
ca,#ure.
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
31/49
De#ec#an! neu#rin!s
1998The neutrino detector forthe Super-Kamiokande experiment
in Japan contains ultra pure water
surrounded by an array of
thousands of photo-tubes,
arranged to catch the flashes of
light from neutrino interactions in
the water.
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
32/49
De#ec#an! neu#rin!s
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
33/49
A rai!a#i5iae e a car#a e nucle!s
ecae-
e-i#in!
el9#r!ns
ecae-e-i#in!
,>si#r!ns
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
34/49
43. Da#a! rai!a#i5a
T1
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
35/49
E+ercci!s e ,r!"le-as
0E. E- u-a a-!s#ra e /22 e car5! 5ee#al/ ,r!5enien#e !s
res#!s e u-a an#ia &!ueira/ ! 14C #e- u-a a#i5iae e 3/2
esin#eraGes
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
36/49
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
37/49
43. Meia a !se e raia!
Raia! e &un!
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
38/49
43. Meia a !se e raia!
D!se a"s!r5ia=
1 : 1 H
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
39/49
43. M!el!s nucleares
O -!el! c!le#i5! '!#a e l;ui!)
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
40/49
O -!el! as ,ar#culas ine,enen#es
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
41/49
U- -!el! c!-"ina!
6N$cle!ns !cu,a- es#a!s ;uan#ia!s ! la! e &!ra e
u- car!! ',!! e ,!#encial) &!r-a! ,!r ca-aas
c!-,le#as7
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
42/49
erun#as
0. N! c!r,! %u-an! e+is#e- -ais ,r>#!ns ! ;ue n@u#r!ns/
-ais n@u#r!ns ;ue ,r>#!ns !u ! n$-er! e ,r>#!ns 9
a,r!+i-aa-en#e iual a! e n@u#r!ns8
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
43/49
erun#as
3. O nucle! 044u 'J:(4) 9 u- e-iss!r e ,ar#culas al&a.
ual 9 ! n$cle! resul#an#e ! ecai-en#!= 042N, 'J:(3)/ 042U
'J:(0)/ 04C- 'J:() !u 044A- 'J:()8
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
44/49
erun#as
4. U- cer#! nucle! 9 c!nsiera! ,ar#icular-en#e es#5el.
Sua eneria e lia! ,!r n$cle!n es# lieira-en#e aci-a !u
lieira-en#e a"ai+! a cur5a e eneria e lia! a &iura
a"ai+!8
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
45/49
erun#as
. O rai!nucle! 1(Ir ecai e-i#in! u- el9#r!n. 'a) E- ;ue
;uara! a &iura a"ai+! es# ! n$cle! resul#an#e8 '") O
n$cle! resul#an#e s!&rer !u#r! ecai-en#!8
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
46/49
erun#as. T!!s !s is>#!,!s ! c%u-"! #@- 0 ,r>#!ns. 'a) Se u- !sis>#!,!s ! c%u-"! #i5esse 0 n@u#r!ns/ !ne es#aria si#ua!
n! r&ic! a &iura a"ai+!8 '") Se &!sse ,!ss5el &a"ricar es#e
#i,! e is>#!,!/ ele ecairia e-i#in! ,>si#r!ns/ ecairia
e-i#in! el9#r!ns !u seria es#5el8 'c) De ac!r! c!- a &iuraa"ai+! ;uan#!s n@u#r!ns/ a,r!+i-aa-en#e/ e5e #er u-
is>#!,! es#5el ! c%u-"!8
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
47/49
ecae-
e-i#in!
el9#r!ns
ecae-e-i#in!
,>si#r!ns
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
48/49
erun#as
. O nucle! 03U 'J:(0) ,!e se &issi!nar e- !is &ra-en#!s
c!- ! -es-! n$-er! a#?-ic! e ! -es-! n$-er! e -assa.
'a) O nucle! 03U es# aci-a !u a"ai+! a re#a J:N a car#a
e nucle!s8 '") Os !is &ra-en#!s es#! aci-a !u a"ai+! a-es-a re#a8 'c) Os &ra-en#!s s! es#5eis !u rai!a#i5!s8
7/24/2019 Aula Sobre Decaimento Radioativo
49/49
erun#as
12. N! ins#an#e t : 2/ u-a a-!s#ra ! rai!nucle!A#e- a
-es-a #a+a e ecai-en#! ;ue u-a a-!s#ra ! rai!nucle!
Bn! ins#an#e t : 32 -in. As c!ns#an#es e esin#era! s! A
e B/ c!- A B. E+is#e alu- ins#an#e n! ;ual a #a+a eecai-en#! 9 a -es-a ,ara as uas a-!s#ras8 'Sugesto= Faa
u- r&ic! as a#i5iaes as uas a-!s#ras e- &un! !
#e-,!.)
'ecai-en#! rai!a#i5!)