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Questão FC283470

“Em 1948, Maria Goeppert-Mayer desenvolveu um modelo sobre como nêutrons e prótons são estruturados dentro do núcleo. Seu trabalho, intitulado ‘modelo de camadas nucleares’ explica

Questões sem classificação de assunto (Física)

IDECAN · 2014

“Em 1948, Maria Goeppert-Mayer desenvolveu um modelo sobre como nêutrons e prótons são estruturados dentro do núcleo. Seu trabalho, intitulado ‘modelo de camadas nucleares’ explica por que alguns isótopos são estáveis enquanto outros não. Por este trabalho, ela compartilhou o Prêmio Nobel de Física, em 1963.”

(Research and Development of the U.S. Dept. of Energy. Disponível em: www.osti.gov/accomplishments/mayer.html. Acessado em: março, 2014.)

 

“De acordo com esse modelo para o núcleo, os diversos núcleons existem em níveis de energia dentro do núcleo e interagem fracamente entre si. Muitas observações e dados experimentais existem que corroboram para esta estrutura nuclear. Entre os isótopos estáveis, os que têm número de prótons – número de nêutrons, n(Z) – n(N), do tipo ______________, respectivamente, são mais abundantes e totalizam 162 isótopos estáveis. Aqueles que possuem n(Z) – n(N) do tipo ______________ são menos abundantes, encontrando-se 108 na natureza. Os do tipo ______________ são raros e somente 4 isótopos estáveis são encontrados na natureza.”

 

Assinale a alternativa que completa correta e sequencialmente a afirmativa anterior.

  1. ímpar-ímpar / ímpar-par ou par-ímpar / par-par
  2. par-par / ímpar-par ou par-ímpar / ímpar-ímpar
  3. par-par / ímpar-ímpar / ímpar-par ou par-ímpar
  4. ímpar-ímpar / par-par / ímpar-par ou par-ímpar
  5. ímpar-par ou par-ímpar / ímpar-ímpar / par-par
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Gabarito

B

Comentário do professor

par-par (ou seja, \(Z\) e \(N\) pares) são os mais abundantes — 162 isótopos estáveis; ímpar-par ou par-ímpar (um número de prótons ou nêutrons ímpar, o outro par) correspondem a 108; e ímpar-ímpar (ambos ímpares) são raros — apenas 4 isótopos estáveis.

Isso se explica pelo efeito de emparelhamento: partículas nucleares tendem a formar pares com maior energia de ligação, tornando núcleos com \(Z\) e \(N\) pares mais estáveis. Núcleos com um nucleon ímpar têm energia de ligação menor, e os ímpar-ímpar sofrem ainda mais pela ausência de pares favoráveis e pela ação da energia de simetria e da repulsão coulombiana, favorecendo decaimentos até vizinhos par-par mais estáveis.

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