TOPICOS DE FÍSICA NUCLEAR

DISCIPLINA: TOPICOS DE FÍSICA NUCLEAR
UNIDADE 3: Decaimento radioativo. Descoberta da radioatividade artificial.
Fissão nuclear e fusão nuclear. Geração de energia.
OBJETIVOS: Ao final desta unidade você deverá:
- distinguir entre diferentes modos de decaimento radiativo que acontecem no núcleo atômico; 1. PROCESSOS RADIOATIVOS
O fenômeno da radioatividade foi um dos fenômenos que mais contribuiu para o desenvolvimento da física nuclear como também para a física atômica (ver BOXE
3.1). Sendo mais específicos, um núcleo pode estar num estado excitado. Se pensarmos no modelo de camadas, podemos ir preenchendo os níveis de próton e nêutron com os núcleons que possui este núcleo até o ultimo nível que possa ter um núcleon. Este nível chama-se de nível de Fermi. Se por alguma causa, este simples esquema é modificado, por exemplo, promovendo um núcleon para algum nível sobe o nível de Fermi, o núcleo encontra-se num estado excitado. Estes estados não são estáveis e podem ir para um estado de mais baixa energia do mesmo núcleo com a emissão de um raio-. A seqüência dessas transições leva ao estado fundamental desse núcleo. Ainda assim o próprio estado fundamental pode não ser estável para muitos nuclídeos, sendo estes capazes de se transformar em outros nuclídeos pela emissão espontânea de uma ou mais partículas, como foi dito anteriormente. Os processos radiativos que serão estudados compreendem a [Bertu]:
a) Decaimentos + e -: Núcleos leves estáveis têm seu numero de prótons semelhante ao número de nêutrons

. Para os núcleos mais pesados precisamos de

um número maior de nêutrons para compensar a força colombiana entre os prótons.
Em ambos os casos, quando um núcleo tem um valor de

maior do que o

necessário para o equilíbrio, ele pode se desintegrar pela emissão de um elétron e um antineutrino (decaimento -) na forma

indo assim para uma situação de mais equilíbrio. Exemplos:

1

Aqui

é a energia cinética máxima da