Em um Plano de Proteção Radiológica deve constar, entre outros quesitos, uma descrição do sistema de gerência de rejeitos radioativos. Na legislação brasileira existem três tipos de depósito para rejeitos radioativos: o inicial é junto à instalação geradora do rejeito; o intermediário, onde ficam os rejeitos que aguardam sua destinação definitiva; o depósito final, para onde devem ser destinados os rejeitos para deposição definitiva. A responsabilidade sobre o projeto, a construção e a instalação de depósitos de rejeitos radioativos inicial, intermediário e final são:
A atenuação de um feixe de nêutrons se dá de forma exponencial, de modo que a fluência Ø em função da profundidade de penetração x é dada por
Ø(x) = Ø(0) e-x/λ
onde λ é o comprimento de relaxação determinado pelo material que está sendo penetrado.
Deseja-se criar uma caixa para realizar testes de irradiação de amostras com feixes de nêutrons. O feixe incidirá de cima para baixo, de modo que é desejável que o material que compõe a tampa da caixa permita uma boa passagem do feixe, mas o material do fundo da caixa deve ser eficiente em parar a radiação para evitar que ela atravesse a caixa. Os materiais disponíveis para construir a caixa são os mostrados a seguir:
As melhores escolhas de material para a tampa e para o fundo são respectivamente:
Laser para entrar em operação tem diversas condições físicas a serem atendidas. Dentre elas há a especificação do material para o meio ativo, sendo sólido, líquido ou gasoso. Com base no meio ativo definem-se as propriedades do desenho da cavidade óptica. Do ponto de vista do meio ativo, a distribuição espectral da radiação laser gerada é determinada por dois fatores: pela forma de linha do meio ativo e pelos modos da cavidade do oscilador. De uma maneira mais específica, como podem ser exemplificadas essas duas condições para a oscilação laser?
A microscopia eletrônica de varredura (MEV) é uma técnica capaz de produzir imagens de alta ampliação (até 300.000 vezes) e resolução. O princípio de funcionamento do MEV consiste na emissão de feixes de elétrons por um filamento capilar de tungstênio (eletrodo negativo), mediante a aplicação de uma diferença de potencial que pode variar de 0,5 a 30 kV. Essa variação de voltagem permite a variação da aceleração dos elétrons, e também provoca o aquecimento do filamento. A parte positiva em relação ao filamento do microscópio (eletrodo positivo) atrai fortemente os elétrons gerados, resultando numa aceleração em direção ao eletrodo positivo. A correção do percurso dos feixes é realizada pelas lentes condensadoras que alinham os feixes em direção à abertura da objetiva. A objetiva ajusta o foco dos feixes de elétrons antes dos elétrons atingirem a amostra analisada. Disponível em: <www.degeo.ufop.br/laboratorios/microlab/mev.htm. Acesso em: 20 jul. 2016. Qual é o processo de formação de imagem do MEV e qual a outra técnica analítica que pode ser associada ao equipamento?
Um experimento para fabricar micro ou nanoestruturas em um substrato fotossensível pode ser feito expondo-se o material a um padrão de intensidade luminoso não uniforme produzido pela interferência de dois feixes coerentes. Considere dois feixes coerentes de laser em 532 nm, oriundos da mesma fonte, e que interferem entre si formando um ângulo de 60º. O padrão de intensidade produzido pela interferência dos dois feixes incide em um filme fotossensível e produz uma grade de difração de período espacial Δ. Nesse contexto, o valor de Δ é (Dado: sen 30° = 0,5)
O critério para a seleção de uma tecnologia específica para deposição de filmes finos pode ser baseado numa variedade de considerações técnicas. A diversidade de tipos de filmes finos de diferentes materiais pode ser depositada para uma variedade de aplicações dependendo de sua aplicação. Como se sabe, as características de um filme fino são diferentes de suas propriedades como “bulk”. Qual característica do filme depositado é considerada como decisiva na escolha da tecnologia de deposição?
Os processos de emissão e absorção da luz por parte da matéria tornaram-se alavancados com a descoberta de uma lei física que descreve a radiação por parte de um corpo negro. A partir desse ponto, vários experimentos foram realizados mostrando um comportamento, para a luz, distinto daquele conhecido classicamente. A Física Clássica apresentou-se incapaz de explicar os efeitos e fenômenos exibidos por tais experimentos, fazendo-se necessário o uso de uma nova teoria denominada de Teoria Quântica. Considere a situação hipotética, mostrada na figura, na qual um gás monoatômico está a uma temperatura constante (T) suficientemente elevada para que ocorra a emissão de luz. Nesse contexto, é correto afirmar que
As polarizações circular, elíptica e linear, do ponto de vista clássico, são descritas a partir do comportamento espaço-temporal da amplitude de uma onda eletromagnética. A descrição dos estados de polarização sob o ponto de vista dos fótons com momento angular L, momento linear p e vetor de onda k diz que a luz no estado de polarização P é representada pela superposição coerente de iguais quantidades de fótons em dois estados de polarização, R e L, respectivamente, resultado da
O oscilador harmônico é de fundamental importância para a física porque, virtualmente, todo movimento oscilatório com pequena amplitude de oscilação pode ser analisado na aproximação de osciladores harmônicos. Do ponto de vista da Física Clássica, esse problema surge quando se analisa movimentos governados pela Lei de Hooke com a partícula presa a um potencial obedecendo a uma função parabólica. A solução clássica é dada pela combinação linear de funções trigonométricas periódicas. O problema do oscilador harmônico quântico apresenta uma forma alternativa de solução desse problema. Essa solução parte da definição de um operador que permite que se descreva o espectro de energia e funções de onda associada, sem a necessidade de resolver a equação de Schödinger. A formulação matemática desse operador permite, inclusive, que facilmente se estenda para outros problemas mais complexos. Como é denominado esse operador?
A tabela 1 mostra cinco níveis de energia do átomo de hidrogênio. Considere a velocidade da luz no vácuo: c = 3 × 108 m/s e a Constante de Planck: h = 6,6 × 10–34 J·s = 4,1 × 10–15eV·s . A linha Hβ (comprimento de onda de 486,1 nm) do espectro de emissão do átomo de hidrogênio corresponde a uma transição entre os níveis: