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Radiação de cargas aceleradas. Irradiador ideal Absorvedor ideal Leis de Kirchhoff da radiação térmica Equlíbrio Termodinâmico Gustav Robert Kirchhoff.

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1 Radiação de cargas aceleradas

2 Irradiador ideal Absorvedor ideal Leis de Kirchhoff da radiação térmica Equlíbrio Termodinâmico Gustav Robert Kirchhoff ( )

3 Lei de Stefan-Boltzmann Potência total irradiada: Irradiância:

4 Lei de Wien 2,898 mm K

5 N. Bohr M. Planck Lei de Planck da Radiação osciladores E = h f h = 6,63 x J s

6 Catástrofe do ultravioleta

7 dν/dλ = c λ 2 Lei de Planck Energia quantizada nos osciladores

8 Radiação de fundo do Universo (Temperatura do Universo)

9 Comparação da CMB observada por diferentes satélites: COBE, WMAP e Planck CMB Cosmic Microwave Background

10 CMB ~ 2.7 K

11 Mapa da anisotropia da CBM

12 Radiação Solar (Temperatura da Terra)

13 Kiehl, J. T. and Trenberth, K. E.. "Earth's Annual Global Mean Energy Budget". Bulletin of the American Meteorological Association 78: (1997).

14 Albedo = coeficiente de refletividade difusa da Terra 30 % =

15 Transições Eletrônicas

16 A teoria de Bohr do átomo de hidrogênio

17 Átomo de Hidrogênio Órbitas Orbitais

18 Diagrama de níveis de energia Representação de transições radiativas

19 E E1E1 E2E2 E3E3 E4E4 absorção emissão

20 Os espectros de raios X dos elementos químicos

21 O espectro característico de raios X

22 Radiação de frenagem (Bremsstrahlung)

23 Linhas de Balmer

24 Aplicação: análise por microscopia eletrônica

25 Lei de Moseley Henry G. J. Moseley ( )

26 A Lei de Moseley Para o hidrogênio: Para átomos com mais de 1 elétron: Para K :

27

28 Fórmula de Larmor, 1897 Joseph Larmor ( )

29

30 Cinturões de radiação de Van Allen, 1958 Fluxo omnidirecional : 10 4 – 10 7 partículas / cm 2 s

31 Auroras boreal e austral

32 Aplicação em fontes de radiação síncrotron: dispositivos.

33 CERN, Genebra

34 Emissão de Radiação Fonte:

35

36 Madame Marie Curie ( ) Nobel em Física pela descoberta da radioatividade

37 Decaimentos radioativos

38 A descoberta do núcleo Ernest Rutherford (1911)

39 Teste de Modelos Nucleares

40 Constituintes nucleares Prótons p +e 1, uma Nêutrons n 0 1, uma Nucleons: prótons e nêutrons dois estados da mesma partícula Notação Nota: 1 uma = 1,66 x kg

41 Exercícios e problemas 1E. Um núcleo de ouro tem um raio de 6,23 fm e uma partícula alfa tem um raio de 1,80 fm. Que energia deve ter uma partícula alfa incidente para encostar na superfície do núcleo de ouro? A energia potencial elétrica do sistema é dada por U=q 1 q 2 /4 0 r.

42 Colisão frontal

43 Terminologia Z: número de prótons (número atômico) N: número de nêutrons A: número de massa A = Z + N

44 Classificação dos nuclídeos Carta de nuclídeos

45 Classificação dos nuclídeos Carta de nuclídeos A=23

46 Tamanho e proporção dos núcleos 1 femtômetro = 1 fermi = 1 fm = m

47 Raio Nuclear: Fenomenológico

48 Tamanho do núcleo atômico 1 F = 1 Fermi = m

49 Densidade nuclear

50 Massa, energia de ligação e defeito de massa

51 Massa dos núcleos Unidade de massa atômica: 1 u = 1,661 x kg (massa atômica do 12 C é exatamente 12 u) Lembrando: c 2 = 931,5 MeV/u

52 Fissão Fusão (energia de ligações) (energia de ligação por núcleon)

53 Massa, energia de ligação e defeito de massa

54 Fusão nuclear

55 O combustível das estrelas astr.gsu.edu/hbase/astro/astfus.html - c1

56 Fissão nuclear

57

58 Papel Alumínio Chumbo Saúde humana

59 Hyperphysics Atividade, exposição e dose

60 1 gray = 100 rads 1 sievert = 100 rem 1 becquerel = 27 picocuries ou 2.7 x curies 1 curie é a atividade de 1 g de Ra-226 ou 3.7 x desintegrações/segundo (Bq). 1 homem adulto (65 Bq/kg)4500 Bq 1 kg café1000 Bq 1 kg castanha do Pará400 Bq 1 banana15 Bq 100 m 2 de ar na Australia (Rn)3000 Bq 100 m 2 de ar na Europa (Rn)até Bq Radioisótopo para diagnóstico médico 70 MBq Radioisótopo fonte para terapias médicas 100 TBq 1 kg uranium25 MBq

61 Exposição Dose absorvida

62 Tipo de RadiaçãoRadFator QRem Raios X111 Raios gama111 Partículas beta111 Neutrons térmicos155 Neutrons rápidos110 Partículas alfa120

63 Alta Radiosensibilidade Linfóides órgãos, maxilar, sangue, testículos, ovários, intestinos Relativamente Alta Radiosensibilidade Pele e órgãos com células de revetimento epiteliais (córnea, boca, esofago, rectum,...) Moderada Radiosensibilidade Cristalino, estômago, cartilagem, vaculatura fina Relativamente Baixa Radiosensibilidade Óssos, cartilagens velhas, glândulas salivares, órgãos respiratórios, rins, fígado, pâncreas, tiróide, glândulas em geral Baixa Radiosensibilidade Músculo, cérebro, espinha dorsal


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