7/23/2019 LISTAEXMECQUANTICA2

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SEGUNDA LISTA DE EXERCCIOS MECNICA QUNTICA IICURSO DE BACHARELADO EM FSICA MDICA

1- Sabendo que as massas atmicas do 1H2 2,0141022u e do 2He4 4,0026033u,

determine a energia liberada na fuso de dois ncleos de deutrio. Calcule a energiacoulombiana, em MeV, quando os dois ncleos de deutrio se tocam e que precisa servencida no processo da fuso. Supor o deutrio como uma esfera uniformementecarregada com raio 1,5 F. Dados: (1uc2) = 931,5 MeV; 1/(40) = 1,1x10

-10C2/N.m2.

2- A seco de choque de fisso do 92U235para nutrons de 1 MeV aproximadamente1b ( 10-24cm2). Se um feixe de nutrons com fluxo da ordem de 10 12n/cm2.s incide sobreuma lmina uniforme de 92U

235, com massa por unidade de rea igual a 0,10 kg/m 2, qual a taxa de reao de fisso?. Mostrem quais so os reagentes e produtos desta reaonuclear.

3- Cite pelo menos 6 propriedades nucleares importantes dos ncleos atmicos. Expliqueo que se espera que ocorra para ncleos com baixas energias de ligao nuclear pornucleon (menor que 4 MeV/nucleon)?. Por que os ncleos com nmeros de massaelevados tendem a emitir partculas alfa ou a se fissionarem?

4-- Com relao ao tomo de um eltron responda: a) Em termos de coordenadasesfricas (r, , ) qual a funo de onda soluo da equao de Shroedinger? b) Para

quais autofunes esto associados os nmeros qunticos n, l e m? Para um nmeroquntico principal n = 3 quais so os valores possveis para o nmero quntico orbital l e onmero quntico magntico m? Como so chamados estes estados de mesma energia?

5-A autofuno espacial correspondente ao estado mais baixo para o tomo de um

eltron data por 100 (r,,) = (1/1/2)(Z/a0)3/2exp(-Zr/a0). Qual a funo de ondasoluo da equao de Shroedinger para este estado? Qual a energia correspondente aeste estado?

6-Estados ligados ocorrem em sistemas sujeitos a potenciais do tipo poo de potencialinfinito e potencial do oscilador harmnico simples. Qual o tipo de potencialcorrespondente ao tomo de um eltron? Por que este sistema tambm consideradoligado? Mostre em um diagrama (U versus x) estes 3 potenciais indicando os trsprimeiros nveis de energia.

7- Esquematize uma reao nuclear com um ncleo alvo parado. Como representadana forma compacta? Aplique esta metodologia para a reao N-17 com partculas alfa

produzindo O-17 e prtons. Quais so os 3 parmetros fundamentais que se conservamnesta reao?

8- Suponha que esteja interessado em produzir uma fonte radioativa de 192Ir com umaatividade de 10 Ci, irradiando irdio natural em um fluxo de nutrons da ordem de 10 13n/cm2.s. O Iridio natural constitudo por Ir-191(37,3%) e Ir-193(62,7%). Sabendo que T1/2= 74 dias para o 192Ir, qual o nmero de tomos deste radionucldeo a ser produzido noreator? Qual a massa de irdio natural necessria para produzir este nmero de tomosde 192Ir em uma irradiao de 10 minutos no reator nuclear? (dados: (n,) 140 mb)