Física Atômica e Nuclear
Física Atômica e Nuclear para Concursos Públicos
1. Estrutura Atômica
Modelos Atômicos:
- Thomson (1897): "Pudim de passas", átomo como uma esfera carregada positivamente com elétrons incrustados.
- Rutherford (1911): Núcleo denso e positivo com elétrons orbitando (modelo planetário).
- Bohr (1913): Elétrons em órbitas quantizadas (níveis de energia discretos).
Números Quânticos: Principal (n), angular (l), magnético (ml), spin (ms).
2. Radioatividade
Tipos de Radiação:
- Alfa (α): Núcleo de hélio (2 prótons + 2 nêutrons), baixa penetração.
- Beta (β): Elétrons (β-) ou pósitrons (β+), penetração média.
- Gama (γ): Ondas eletromagnéticas, alta penetração.
Lei do Decaimento: N = N0e-λt, onde λ é a constante de decaimento.
Meia-vida (t1/2): Tempo para a atividade reduzir à metade: t1/2 = ln(2)/λ.
3. Física Nuclear
Núcleo Atômico: Prótons (carga +e) e nêutrons (sem carga), ligados pela força nuclear forte.
Isótopos: Mesmo número atômico (Z), diferente número de massa (A).
Energia de Ligação: E = Δmc² (equivalência massa-energia).
Fissão Nuclear: Núcleo pesado divide-se em núcleos menores (ex: usinas nucleares).
Fusão Nuclear: Núcleos leves se unem formando um mais pesado (ex: Sol).
4. Aplicações
Medicina: Radioterapia, PET-Scan.
Energia: Reatores nucleares (fissão).
Datação: Carbono-14 (arqueologia).
Segurança: Radiografia de carga.
5. Fórmulas Importantes
- Energia do fóton: E = hf (h = constante de Planck).
- Lei do decaimento: N = N0(1/2)t/t1/2.
- Equivalência massa-energia: E = mc².