O isótopo radioativo ¹⁴C, usado em datação geológica, é produzido por raios cósmicos na atmosfera. Esse elemento tem abundância aproximada de 1,0 x 10^-10 % em qualquer amostra de Carbono na natureza, que inclui ainda os isótopos ¹²C (98,89%) e ¹³C (1,10%). O elemento ¹⁴C tem uma constante de decaimento radioativo de aproximadamente 3,0 x 10^-8 s^-1. Qual a atividade de uma amostra contendo 1,2 mg de Carbono? Considere a massa de um mol de carbono igual a 12,0 g.

Um próton com energia cinética de 1,0 MeV desloca-se frontalmente na direção de um núcleo de chumbo ²⁰⁷ ₈₂Pb (número atômico Z=82), aproximando-se até parar e imediatamente volta a se afastar. Qual a distância mínima, em metros, que o próton alcança do núcleo? Supõe-se que o próton parta do infinito até se aproximar do núcleo de chumbo. Considere a constante eletrostática do vácuo, k=9,0 x 10⁹ N.m²/C², 1 eV=1,6 x 10^-19 J e a carga do elétron e=1,6x10^-19C. Considere também que 1 MeV = 1,0 x 10⁶ eV.

O isótopo ¹²⁵I (Iodo-125) é muito utilizado em procedimentos de Braquiterapia intracavitárias. Uma cápsula a ser introduzida no paciente contém 5,0 x 10^-12g de ¹²⁵I e a meia-vida desse elemento é 35 minutos. Qual a atividade radioativa dessa amostra? Considere ln 2 = 0,70.

(Dados: 1 mol de ¹²⁵I = 125g e 1 mol = 6,0 x 10²³ átomos)

Uma onda sonora é descrita por $\Delta$p(x,t)= $\Delta$p_máx.sen(kx - $\omega$t), onde $\Delta$p(x,t) é a variação de pressão do ar no instante t, devido à passagem da onda longitudinal, a uma distância x da fonte sonora. Considerando que $\Delta$p_máx, k e $\omega$ são constantes conhecidas, qual o comprimento de onda ($\lambda$) e a frequência (f) dessa onda sonora?

Em um microscópio eletrônico, elétrons são acelerados por uma diferença de potencial de 100 kV até atingirem uma tela contendo uma substância fluorescente, onde se formarão imagens. Qual a variação da energia cinética de um elétron nesse processo, em Joules? Considere a carga do elétron e = 1,6 x 10^-19 C.

Uma pessoa exposta à radiação teve o mesmo grau de queimaduras produzido por uma exposição de 0,10 Gy (Gray), proveniente de partículas-$\alpha$ e 2,0 Gy, proveniente de Raios-X. Considerando que o fator de Efetividade Biológica Relativa (RBE) que mede os efeitos biológicos da radiação no homem, para os Raios-X, é igual a 1,0, qual o valor do fator RBE para a radiação-$\alpha$?

Uma fonte de Raios-X proporciona a uma pessoa, numa distância de 2,0 m da fonte, uma taxa de exposição de 1000 R/h (Roentgen por hora). Considerando-se que a exposição máxima permitida seja 2,5 R/h, qual a distância mínima, em metros, que essa pessoa deve manter para estar protegida?

Um físico médico, ao trabalhar com ¹³¹I (Iodo 131), durante uma hora, verificou que esteve exposto a 1,5 R/h (Roetngen por hora). Para que não ultrapasse o limite permissível de 30 mR/h, qual a espessura de chumbo, em cm, que deverá ser colocada entre a fonte e o físico? Considere que a Camada Semirredutora do Chumbo é dada por CSR_Pb = 1,4 cm, que ln 2 = 0,70 e ln 0,02 = -3,9.

Para efeito de proteção radiológica, placas de chumbo são utilizadas para atenuar em 1/10 a intensidade de um feixe de Raios-$\gamma$ de energia 1,5 MeV. Sabendo-se que o coeficiente de atenuação linear do chumbo é dado por $\mu$_Pb=0,6 cm^-1, qual a espessura da placa protetora, em centímetros? Considere ln 10 = 2,4.

As células cancerosas são mais sensíveis aos Raios-X e aos Raios-$\gamma$ do que as células normais. Uma das fontes utilizadas na terapia por radiação é o Cobalto-60 (⁶⁰Co), que decai, por emissão de radiação Beta, para um estado excitado do ⁶⁰Ni. A meia-vida do Cobalto-60 por decaimento Beta é de cinco anos. Quantos núcleos do ⁶⁰Co estão presentes numa fonte de atividade de 7,0 x 10¹³ des/s usada num hospital? Considere que 1 ano 3,0 x 10⁷s e ln 2 = 0,7.