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Questão FC283094

Texto para responder à questão abaixo. “Num laboratório nuclear precisa-se realizar uma blindagem de maneira tal que nenhuma partícula β oriunda de uma fonte de 90Sr a atravesse. T

Questões sem classificação de assunto (Física)

IDECAN · 2014

Texto para responder à questão abaixo.

 

“Num laboratório nuclear precisa-se realizar uma blindagem de maneira tal que nenhuma partícula β oriunda de uma fonte de 90Sr a atravesse. Todavia, existem dúvidas a respeito do material mais adequado a ser utilizado na blindagem.”

(Considere: alcance de partículas β: R = 1.090 mg/cm2; densidade plexiglass: ρ = 1,18 g/cm3; e, densidade alumínio: ρ = 2,7 g/cm3.)

 

Com base no exposto, analise.

 

I. Plexiglass (ρ = 1,18 g/cm3), também conhecido como acrílico, seria a escolha ideal, ao invés de alumínio (ρ = 2,7 g/cm3). 

 

II. O plexiglass pode sofrer dano por radiação e fissuras, se exposto a um feixe de radiação muito intenso, por um longo período de tempo.

 

III. A melhor blindagem será a feita com alumínio, pois sua densidade é maior. Logo, o seu poder de frenamento é maior que do acrílico.

 

IV. A espessura do acrílico seria menor do que a do alumínio, justificando a sua escolha como blindagem ideal, pois teria uma economia de material.

 

V. A espessura do alumínio seria menor do que a do acrílico. 

 

Está(ão) correta(s) apenas a(s) afirmativa(s)

  1. II.
  2. III.
  3. I e IV.
  4. I, II e IV.
  5. II, III e V.
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Gabarito

Errado

Comentário do professor

II. O plexiglass (material orgânico) pode degradar-se por exposição intensa e prolongada à radiação: ocorre ruptura de cadeias poliméricas, amarelecimento e perda de resistência mecânica, levando a fissuras e fragilização.

III. O alumínio, por ter maior densidade, oferece maior capacidade de frenagem por unidade de espessura; portanto, para a mesma espessura, reta‑β é mais atenuada no alumínio do que no plexiglass.

V. Usando \(t=R/\\rho\) com \(R=1{,}090\ \text{mg/cm}^2=0{,}00109\ \text{g/cm}^2\): \(t_{plex}=0{,}00109/1{,}18\\approx9{,}24\\times10^{-4}\ \text{cm}=9{,}24\ \mu\text{m}\) e \(t_{Al}=0{,}00109/2{,}7\\approx4{,}04\\times10^{-4}\ \text{cm}=4{,}04\ \mu\text{m}\). Logo, a espessura necessária de alumínio é menor que a do plexiglass.

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