Em modelagem matemática, a resolução numérica das equações diferenciais parciais que descrevem o transporte e dispersão de poluentes na atmosfera – como o clássico modelo de pluma gaussiana - frequentemente utiliza o método de diferenças finitas que é facilmente programável nas mais diversas linguagens computacionais. Tal abordagem, embora prática, é um tanto contraditória, pois introduz uma representação de esquema discreto de um meio que originalmente é considerado contínuo no espaço e no tempo. O equacionamento dos esquemas desenvolvidos pelo método de diferenças finitas baseia-se na expansão em série de Taylor, conforme as expressões a seguir:




onde C é uma variável escalar, tal como a concentração de um poluente, x₀ e y₀ são os pontos centrais da grade e Δx é o espaçamento entre dois pontos adjacentes. Truncando as séries até os termos de terceira ordem e realizando as operações algébricas, obtém-se o esquema de diferenças centradas para derivada primeira.

Nesse caso, a equação diferencial parcial é aproximada pela equação em diferenças finitas somada a um erro de truncamento, cuja ordem de grandeza é

Para que um satélite geoestacionário mantenha sua órbita com altitude de 36000 km acima da superfície da terra, sua velocidade orbital deve ser de aproximadamente
(considere: raio da terra ≈ 6400 km, constante gravitacional ≈ 6,7x10^-11 Nm/kg e massa da terra ≈ 6x10²⁴ kg)

A interação de nêutrons com a matéria é caracterizada por um conceito de probabilidade por unidade de caminho, conhecido como seção de choque.

Com base nas propriedades e definições sobre a seção de choque microscópica e macroscópica, e seus conceitos relacionados, assinale a opção incorreta.

Em um experimento de física nuclear, foi observada a reação a seguir, onde alguns parâmetros não estão revelados:



Considerando os princípios básicos que envolvem as reações nucleares, assinale a opção incorreta.

Em aplicações médicas envolvendo radionuclídeos, a taxa de eliminação da atividade no organismo depende simultaneamente do decaimento físico e dos processos biológicos de excreção. Para representar essa combinação, utiliza-se a meia-vida efetiva, resultante da contribuição conjunta da meia-vida física e da meiavida biológica.

Considere um indivíduo que recebeu uma atividade de Iodo-125 (I125), cujo comportamento é descrito pelos seguintes parâmetros:

Meia-vida física: 60 dias
Meia-vida biológica: 3 dias

Com base nessas informações, assinale a opção que determina, aproximadamente, o tempo necessário para que a atividade remanescente no organismo se reduza a 1/10 do valor inicial. (Considere log₂ 10 ≈ 3,32)

O Rn-222 representou um marco no desenvolvimento da oncologia radioterápica, sendo uma das primeiras fontes utilizadas em implantes terapêuticos. Seu uso pioneiro abriu caminho para as técnicas modernas de braquiterapia, hoje precisas, computadorizadas e baseadas em fontes encapsuladas com meiasvidas mais adequadas.

Considere uma amostra recente preparada com radônio-222 para uso em braquiterapia, contendo 2,2ꞏ10⁻⁶ g deste radionuclídeo. Considerando que a meia-vida do Rn-222 é de 3,82 dias, a constante de Avogadro é 6,02ꞏ10²³ mol⁻¹ e ln2≈0,693, assinale a opção que determina corretamente a atividade inicial da amostra, em becqueréis (desintegrações por segundo), imediatamente após sua preparação.

Considere a reação nuclear:



Aplicando-se as leis de conservação, o núclídeo  formado é necessariamente

Um físico médico está analisando os riscos de diferentes tipos de radiação em um projeto de proteção radiológica. Durante os estudos, precisa compreender detalhadamente o conceito de Transferência Linear de Energia (LET) e suas implicações práticas.

Considerando as informações fornecidas sobre LET, assinale a opção correta.

A espectrometria gama é uma técnica fundamental para a identificação e quantificação de radionuclídeos. Um exemplo clássico de sua aplicação é a determinação da atividade do Rádio226, que é feita medindo-se os raios gama emitidos pelo seu produto de decaimento, o Bi-214, após o estabelecimento do equilíbrio radioativo na cadeia de decaimento.

Com base nesse princípio, assinale a opção correta.

Os esquemas de decaimento radioativo representam visualmente as transições nucleares que ocorrem quando um nuclídeo instável busca estabilidade. No caso do Cobalto-60, o decaimento segue um padrão característico mostrado na figura. 



A partir do esquema, analise os itens a seguir:

I. Em um espectro gama do  , observa-se a curva característica da emissão beta associada aos picos das duas energias gama: 1173,2 keV e 1332,5 keV.
II. O elemento final dessa transmutação  será indubitavelmente o  , independentemente do caminho de desintegração percorrido pelo núcleo.
III. É possível ocorrer transmutação entre quaisquer níveis de energia, não necessariamente apenas pelas transições mostradas, podendo inclusive o elemento final  encerrar o processo de transmutação no estado de conversão interna de 2505,7 keV.
IV. Todo decaimento beta do  está associado à emissão de pelo menos 1 raio gama.

Está correto o que se afirma em