Palavras-chave: Raios gama; coeficiente de atenuação; lei de Beer-Lambert.
|
|
- Zilda Fortunato Bugalho
- 8 Há anos
- Visualizações:
Transcrição
1 1 USO DA ENERGIA NUCLEAR PARA FINS PACÍFICOS: MEDIDAS DE DENSIDADE, UMIDADE E COMPRIMENTO DE MATERIAIS USANDO RADIAÇÃO GAMA Resumo Luiz Fernando Pires Doutor em Ciências - USP Departamento de Física, Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG), Campus de Uvaranas, Bloco L, Sala 115 Av. Carlos Cavalcanti, 4748, CEP Ponta Grossa PR Fontes radioativas têm sido amplamente usadas nas últimas décadas para pesquisas em muitas áreas de conhecimento tais como, na indústria, agricultura, biologia e medicina. Técnicas nucleares são sempre utilizadas quando é desejável se evitar o contato mecânico com o material que está sendo analisado. Neste trabalho a técnica de atenuação de raios gama foi aplicada em medidas de distribuição de densidade e umidade e de comprimento de materiais sólidos e porosos. Uma fonte radioativa de 241 Am e um detector de iodeto de sódio dopado com tálio (NaI(Tl)) para a detecção dos fótons gama foram usados. Os resultados obtidos pelo método nuclear foram comparados com àqueles medidos por métodos tradicionais e demonstraram uma boa correlação entre métodos. Portanto, a técnica nuclear mostra-se uma ferramenta interessante para medidas não destrutivas de densidade, umidade e comprimento em diferentes pontos de amostras sólidas ou líquidas, o que não pode ser obtido pelos métodos tradicionalmente usados. Palavras-chave: Raios gama; coeficiente de atenuação; lei de Beer-Lambert. Abstract Radioactive sources have been widely used in the last decades in the scientific research in many areas of knowledge such as, industry, agriculture, biology, and medicine. Nuclear techniques are always utilized when avoidance of mechanical contact with the material analyzed is desirable. In this work the gamma-ray attenuation technique was applied to measurements of moisture and density distributions and length of solid and porous materials. A 241 Am gamma-ray source and a NaI(Tl) scintillation crystal detector were used. Obtained results by the nuclear method were compared to those measured by traditional methods and they demonstrated a good correlation. The nuclear technique shows to be an interesting tool to non-invasive density, moisture, and length measurements in different places of solid and liquid samples, which can not be obtained by traditional methods. Keywords: Gamma-rays; attenuation coefficient; Beer-Lambert law. I. Introdução A radiação gama e os raios-x são ondas eletromagnéticas que possuem a mesma natureza da luz visível. A radiação gama tem origem quando núcleos instáveis (radioativos) sofrem decaimento através de emissões de partículas alfa ou beta. Nestes processos, como os decaimentos nem sempre são puros, os núcleos radioativos acabam decaindo, após a emissão de uma partícula radioativa, para estados metaestáveis ocasionando assim a emissão de fótons gama até que o núcleo atinja a estabilidade. Os raios-x podem ser produzidos, por exemplo, quando elétrons são acelerados em direção a átomos de um dado material (alvo). A interação destes elétrons com os átomos do alvo permitem a obtenção de raios-x através de dois diferentes processos de interação: 1) ionização do átomo alvo a partir da colisão dos elétrons
2 2 acelerados com os elétrons constituintes do alvo arracando-os e 2) freamento dos elétrons acelerados ao passarem próximos do núcleo atômico do átomo alvo (Radiação de Bremsstrahlung). Nesse último caso a interação dos elétrons rápidos com o núcleo atômico do átomo alvo modificará a sua trajetória e de acordo com os princípios da física quântica, o decréscimo de energia de movimento dos elétrons é convertida em fótons de raios-x. Existem tubos de raios-x onde é possível se produzir essa radiação X. Esses tubos consistem basicamente de um cátodo (filamento) e um ânodo (alvo) encapsulados por um invólucro no qual se faz vácuo. Quando uma corrente passa pelo filamento provoca aquecimento do mesmo possibilitando que elétrons sejam ejetados (efeito termoiônico) 1. Como existe uma diferença de potencial grande entre o cátodo e o ânodo, os elétrons ejetados pelo efeito de aquecimento do filamento, são acelerados fortemente. Esses elétrons são então direcionados até o alvo e após a interação podem produzir raios-x através das duas maneiras descritas anteriormente. A característica dos raios-x produzidos irá depender da voltagem de aceleração e do material de que é constituído o ânodo. Quanto maior for a voltagem de aceleração maior será a energia do elétron e, conseqüentemente, maior será também a energia da radiação sendo, portanto, menores os comprimentos de onda da radiação produzida (McGERVEY, 1971) 2. Os processos ocorridos na interação da radiação gama e X com a matéria são bastante diferentes daqueles envolvendo partículas alfa (α) e beta (β). Essas radiações tratam-se de fótons que possuem um alcance e poder de penetração muito maiores do que as partículas α e β (HELENE, 1996; FARIA E VENTURA, 2002) 3. No caso dessas duas últimas, quando interagem com a matéria - devido as suas massas e cargas - perdem rapidamente a sua energia para o meio com o qual estão interagindo, produzindo excitações e ionizações. No caso das radiações gama e X o processo de absorção pode ser completo, envolvendo o desaparecimento do fóton, ou pode ser parcial, neste caso o fóton é espalhado para fora do feixe original. Esse processo ocorre com cada fóton gama sendo removido individualmente do feixe num único evento. Essa característica do processo de remoção dos fótons é responsável pela absorção sempre ocorrer seguindo uma exponencial. Assim o número de fótons que pode ser removido ao passar por uma dada espessura (Δx) do absorvedor é proporcional a Δx e ao número de fótons que alcança Δx, este tipo de dependência conduz à lei de absorção exponencial (KAPLAN, 1983; KNOLL, 1989). Os processos mais importantes de absorção da radiação gama e X pela matéria são: 1) absorção fotoelétrica, 2) espalhamento Compton e 3) produção de pares elétron-pósitron, que ocorre como um resultado da interação entre os raios gama e os campos elétricos dos núcleos atômicos. II. Coeficiente de atenuação Quando um feixe de fótons gama monoenergético interage com um determinado material absorvedor, esses fótons podem ser espalhados, absorvidos ou transmitidos através do mesmo. Para um mesmo absorvedor com diferentes valores de espessura, o resultado da atenuação deve ser uma exponencial simples (Fig. 1). 1 O efeito termoiônico é definido como a emissão de elétrons por uma superfície metálica aquecida. Os primeiros sinais do fenômeno foram observados em meados do século XVIII por Charles DuFay (McGERVEY, 1971), que notou que um um gás conduzia eletricidade quando colocado próximo a um sólido aquecido. 2 McGERVEY, J. D. Introduction to Modern Physics. London: Academic Press, HELENE, M. E. M. A radioatividade e o lixo nuclear. São Paulo: Editora Scipione, FARIA, J. A.; VENTURA, D.R. Noções de Física Moderna. Viçosa: Editora UFV, 2002.
3 3 Fig. 1 Curva característica de transmissão de raios gama para uma boa colimação em que x representa a espessura, μ o coeficiente de atenuação linear e I/I 0 a atenuação devido à amostra. A capacidade que o material absorvedor apresenta de espalhar ou absorver o fóton, possibilita caracterizá-lo com uma grandeza chamada coeficiente de atenuação. O coeficiente de atenuação linear (μ) representa a probabilidade, por unidade de comprimento, de que um fóton gama seja absorvido por um determinado material. Microscopicamente, o coeficiente de atenuação linear é simplesmente a probabilidade de que um fóton seja removido do feixe pelos efeitos fotoelétrico, Compton, produção de pares e Rayleigh (FERRAZ E MANSELL, 1979; KAPLAN, 1983): μ = τ ( fotoelétrico) + ε ( Compton) + κ ( pares) + ξ ( Rayleigh) (1) onde τ representa a contribuição da atenuação devido ao efeito fotoelétrico, ε ao efeito Compton, κ ao efeito produção de pares e ξ ao efeito Rayleigh. No entanto, o uso do coeficiente de atenuação linear é limitado pelo fato de variar com a densidade do absorvedor, mesmo que este seja sempre o mesmo material. Por esse motivo, define-se um novo coeficiente chamado de coeficiente de atenuação de massa (μ m ) e que é amplamente utilizado, dado por: μ μ m = (2) ρ onde ρ (kg.m -3 ) representa a densidade física do material absorvedor. Para uma determinada energia, o coeficiente de atenuação de massa não muda com o estado físico do absorvedor, por exemplo, ele permanece o mesmo para a água tanto no estado líquido como gasoso (JENKINS et al., 1981). Porém, diferentes energias de fótons apresentarão distintos valores de coeficientes de atenuação de massa. Por exemplo, durante a interação de fótons de 59,54 kev 4 do 241 Am com a água, o efeito Compton contribui com aproximadamente 89% (81% de espalhamento Compton e 8% de absorção Compton) do coeficiente de atenuação total e o efeito fotoelétrico e Rayleigh com 7% e 4%. Para fótons de energia média, como é o caso do 137 Cs (661,6 kev), o efeito Compton contribui com aproximadamente 100% do coeficiente de atenuação total (62% devido ao espalhamento Compton e 38% devido à absorção Compton), outros processos para essa energia podem ser negligenciados (FERRAZ E MANSELL, 1979; KAPLAN, 4 Vale lembrar que 1 ev = 1,6 x J.
4 4 1983). A tabela 1 a seguir traz os principais radioisótopos que podem ser usados em métodos de medida experimental usando radiação gama. Tabela 1 Radioisótopos usados como fontes de raios gama em medidas de atenuação da radiação gama pela matéria (Fonte: FERRAZ E MANSELL, 1979). Meia vida (T 1/2 ) Picos Principais Radioisótopos (anos) (%) (kev) Amerício 241 Am Cádmio 109 Cd 1, Césio 134 Cs 2, Césio 137 Cs Chumbo 210 Pb Cobalto 60 Co 5, Mercúrio 203 Hg 0, Sódio 22 Na 2, III. Atenuação da radiação pela matéria: Lei de Beer-Lambert A lei de atenuação de Beer-Lambert é capaz de relacionar a atenuação produzida por uma amostra às suas características físicas, tais como: densidade, umidade e espessura. A Fig. 2 traz um desenho esquemático da interação de um feixe de raios-x ou gama com uma amostra material. Fig. 2 Representação esquemática do processo de atenuação de radiação por uma dada amostra material. Sendo N 0 o número de fótons que atravessa a abertura C (de área A) por unidade de tempo em direção a D, caso somente o ar estivesse atenuando o feixe de radiação, para uma pequena distância poderia se considerar que o valor do número de fótons seria considerado praticamente constante, claro que à medida que o feixe vai se afastando da fonte, o número de fótons que chegam a um determinado ponto cai com o quadrado da distância devido à dispersão do feixe. No entanto, no caso do diagrama esquemático existe um material atenuador com o qual o feixe de radiação está interagindo. Nesse diagrama é possível observar que existem fótons que são absorvidos, espalhados e refletidos pelo atenuador de espessura dx. Esses efeitos decorrem dos processos de interação da radiação com a matéria. Portanto, após a interação da radiação com a amostra material haverá uma dada quantidade dn de fótons que não irá alcançar D. O número de fótons dn que não chegam a D é
5 5 proporcional à quantidade inicial N 0 de fótons e também à espessura dx do absorvedor, como mostrado a seguir: dn = μ. N 0dx (3) onde a constante de proporcionalidade μ é o coeficiente de atenuação linear como já descrito anteriormente. Freqüentemente nos textos científicos encontra-se a Eq. 3 escrita em termos da mudança di na intensidade inicial I 0 do feixe de radiação que chega até o absorvedor. Assim para o caso de um feixe de fótons monoenergéticos a variação da intensidade será dada por: di = μ. I 0dx (4) O sinal negativo indica a diminuição na intensidade do feixe transmitido com o aumento da espessura do absorvedor. A Eq. 4 ainda pode ser integrada ao longo da espessura da amostra considerando-se x = 0 a superfície em que chegam os fótons incidentes e x = x a superfície de onde emergem os fótons transmitidos: I di I x = μ dx (5) I0 0 Após a integração da Eq. 5 é possível chegar à conhecida Lei de Beer-Lambert: I = I 0 exp( μ. x) (6) Para sistemas em que existem dois ou mais tipos de materiais absorvedores, como é o caso, por exemplo, de amostras de solo é possível escrever a seguinte relação para o feixe transmitido (WANG ET AL., 1975; FERRAZ E MANSELL, 1979; HUBBELL, 1990): I = I exp ( μ. x + μ. x ) = I.exp ( μ. ρ. θ + μ. x (7) 0. ag ag s s 0 mag ag ms ρ s ). onde μ s, μ ag, μ ms e μ mag são os coeficientes de atenuação linear e de massa do solo e da água, respectivamente. Pela Eq. 7 é possível observar que nas medidas do coeficiente de atenuação linear do material absorvedor estão embutidas informações a respeito da sua densidade e umidade, o que possibilita medir essas duas quantidades através da técnica de atenuação de raios gama. IV. Equipamentos usados para efetuar medidas experimentais pela técnica de atenuação de raios gama As intensidades da radiação gama transmitida e incidente (I e I 0 ) utilizadas na determinação da atenuação produzida por diferentes materiais são determinadas através de um sistema chamado de cadeia nuclear (Fig. 3).
6 6 Fig. 3 Diagrama em blocos do sistema de detecção da radiação gama (cadeia nuclear). Através dos mecanismos de interação da radiação com a matéria, elétrons do interior do cristal cintilador (detector de radiação) são elevados a estados de maior energia decaindo aos estados de menor energia muito rapidamente. No processo de transição aos níveis de menor energia são emitidos fótons com freqüência situadas na faixa de luz visível do espectro eletromagnético. Os pulsos luminosos gerados da interação da radiação com o material que compõem o cristal possuem intensidades proporcionais à energia da radiação incidente no cristal cintilador. Um amplificador associado a uma válvula fotomultiplicadora, faz com que estes pulsos luminosos sejam transformados em pulsos elétricos, que podem ser discriminados através da utilização de um analisador monocanal. Um contador identifica os pulsos discriminados no analisador monocanal e os conta num intervalo de tempo determinado por um temporizador. As medidas de densidade, umidade e comprimento efetuadas neste trabalho foram realizadas no Laboratório de Física dos Solos do Centro de Energia Nuclear na Agricultura (USP/CENA) situado na cidade de Piracicaba, SP. A fonte radioativa usada foi de 241 Am com um período de meia vida (T 1/2 ) 5 de 458 anos. A energia do fóton gama (E γ ) proveniente da fonte de 241 Am é de 59,54 kev e sua atividade é de aproximadamente 7,4 GBq 6. Um detector de iodeto de sódio ativado com tálio [NaI(Tl)] do tipo plano com dimensões de 3x3 polegadas foi usado para detecção dos fótons gama. O detector é revestido por um castelo cilíndrico de alumínio e blocos de chumbo são colocados ao seu redor para minimizar a detecção de fótons não provenientes das fontes radioativas, ou seja, radiação de fundo ("background"). Na saída da fonte radioativa e entrada do detector foram colocados colimadores de chumbo com diferentes formatos (cilíndricos e fenda) e diâmetros. A colimação entre fonte e detector é importante porque pode minimizar erros tanto nas medidas de densidade como de umidade (FERRAZ E MANSELL, 1979). Sistemas mal colimados possibilitam a detecção de 5 Cada elemento radioativo decai a uma velocidade que lhe é característica. Meia-vida é o tempo necessário para que a sua atividade seja reduzida à metade da atividade inicial. 6 1 Bq = 1 desintegração por segundo (s -1 ).
7 7 fótons espalhados não "puros" como se fossem transmitidos (fator "build-up") (OCHIANA, 1994; BRAR et al., 1998). Uma boa colimação é sempre necessária para a realização de medidas mais precisas utilizando-se o método de atenuação da radiação gama. A Fig. 4 traz fotos de alguns dos equipamentos usados nas medidas pelo método nuclear. (A) (B) (C) Fig. 4 (A) Colimadores de chumbo com diferentes formas e diâmetros; (B) Castelo de chumbo contendo a fonte radioativa de 241 Am; (C) Mesa de medidas onde pode ser observado o detector de NaI(Tl), o préamplificador, o castelo de chumbo contendo as fontes radioativas e a blindagem de chumbo sobre o detector.
8 8 V. Resultados experimentais 1) Coeficiente de atenuação A fonte radioativa utilizada como descrito anteriormente foi a de 241 Am com "janela" fixada para o fotopico do espectro de radiação entre 3,2 a 5,8 V (Fig. 5). A temperatura da sala para as medidas foi mantida constante em torno de 22,0 ± 1,0 C. O levantamento do espectro para a definição do fotopico, referente aos fótons emitidos pela fonte radioativa, consiste no primeiro passo experimental antes de qualquer medida usando um feixe de radiação colimado (MANSELL ET AL., 1973) Colimador tipo fenda Colimador 4 mm 4000 I (10 s) altura do pulso (V) Fig. 5 Espectro do 241 Am com o fotopico referente ao gama de 59,54 kev obtido para dois colimadores de formatos diferentes. A determinação do coeficiente de atenuação linear para as amostras sólidas (peças de acrílico e nylon) usadas neste estudo foi realizada através do seguinte procedimento: 1) mediu-se o I 0 (cps) com o feixe de radiação sendo atenuado somente pelo ar, usando colimadores de 1 mm e 4,5 mm na saída da fonte radioativa e entrada do detector, com um tempo de contagem de 60 s para cada medida de intensidade; 2) mediu-se o I (cps) para 20 diferentes posições (repetições) ao longo das amostras; 3) determinou-se a espessura, x (cm), de cada material com auxílio de um paquímetro; 4) usou-se a Eq. 6 para a determinação de μ; 5) mediu-se a densidade, d (g.cm -3 ), de cada material para o cálculo dos respectivos coeficientes de atenuação de massa pela Eq. 2; A determinação do coeficiente de atenuação linear para a amostra porosa (solo) usada neste estudo foi realizada através do seguinte procedimento: 1) primeiramente a amostra de solo secada em estufa a 105 C por um período de 24 h foi passada em peneira com malha de 2 mm; 2) selecionou-se um recipiente de volume conhecido para acondicionar o solo, o qual foi preenchido cuidadosamente; 3) mediu-se a massa de solo, m (g), contida no recipiente para a determinação da sua densidade e, conseqüentemente, do seu coeficiente de atenuação de massa; 4) determinou-se a espessura do material medindo-se o comprimento interno do recipiente usado para acondicionar o solo; 5) mediu-se o I 0 com o feixe de radiação sendo atenuado somente pelo recipiente onde o solo foi acondicionado; 6) mediu-se o I para 20
9 9 diferentes posições (repetições) ao longo da amostra; 7) usou-se a Eq. 6 para a determinação de μ. A determinação do coeficiente de atenuação linear para a amostra líquida (glicerina) usada neste estudo foi realizada através do seguinte procedimento: 1) escolheu-se um recipiente de volume conhecido para acondicionar o líquido, o qual foi preenchido cuidadosamente; 2) mediu-se a massa de líquido contido no recipiente para a determinação da sua densidade e, conseqüentemente, do seu coeficiente de atenuação de massa; 3) determinouse a espessura do material medindo-se o comprimento interno do recipiente usado para acondicionar o líquido; 4) mediu-se o I 0 com o feixe de radiação sendo atenuado somente pelo recipiente onde o líquido foi acondicionado; 5) mediu-se o I para 20 diferentes posições (repetições) ao longo da amostra; 6) usou-se a Eq. 6 para a determinação de μ. 2) Medidas de densidade usando atenuação de raios gama Dois materiais sólidos (peças de nylon e acrílico) e um líquido (glicerina) foram usados nas medidas de densidade pelo método de atenuação de raios gama. Os valores dos coeficientes de atenuação destes materiais foram retirados do trabalho de Pires et al. (2005). Na tabela 2 constam detalhes a respeito de algumas características físicas dos materiais usados nas medidas de densidade. Tabela 2 Características físicas das amostras usadas na determinação da densidade usando a lei de atenuação de Beer-Lambert. Material m (g) V (cm 3 ) d (g.cm -3 ) μ m (cm 2.g -1 ) Acrílico 10,6 11,3 0,93 0,152 Nylon 120,5 107,3 1,12 0,183 Glicerina 160,7 134,8 1,19 0,184 As medidas de densidade pela técnica de atenuação de raios gama foram feitas com o feixe de radiação sendo posicionado para passar em cinco diferentes posições ao longo das amostras. Um colimador de chumbo com 1 mm de diâmetro foi usado na saída da fonte. Estas posições foram nominadas P1, P2, P3, P4 e P5. O valor de densidade média (média aritmética simples das 5 densidades obtidas para as 5 diferentes posições de varredura) obtido pela método nuclear foi comparado com o calculado tradicionalmente (tabela 2). A tabela 3 traz os valores de densidade medidos pelo método nuclear para os 3 diferentes materiais. Tabela 3 Medidas de densidade usando a atenuação de raios gama. d (g.cm -3 ) Material P1 P2 P3 P4 P5 Média ER (%) 1 Acrílico 0,95 0,99 0,97 0,93 0,96 0,96 3,2 Nylon 1,15 1,19 1,09 1,13 1,13 1,14 1,6 Glicerina 1,20 1,17 1,18 1,19 1,19 1,19 0,3 d 1 ( tradicional ) d ( atenuação) O erro relativo (ER) foi calculado usando-se a seguinte relação: ER (%) =. 100 d ( tradicional) O baixo valor de erro relativo (tabela 3) demonstra que os valores experimentais de densidade medidos através da técnica de atenuação de raios gama estão bastante próximos dos valores determinados tradicionalmente. Este resultado mostra que esta técnica pode ser usada com segurança para determinações de densidade de diferentes materiais. O valor de erro maior encontrado para a peça de acrílico pode ser explicado pela presença de impurezas na
10 10 peça afetando a sua homogeneidade ou então devido a flutuação estatística existente nos eventos de desintegração de um núcleo radioativo. Durante uma medida de I, a sua incerteza a um nível de 68% de probabilidade, é igual a I. Ainda com a finalidade de mostrar que os dados de densidade obtidos pelo método nuclear são satisfatórios foi construído um gráfico de densidade, calculada tradicionalmente e pelo método de atenuação de raios gama, versus o coeficiente de atenuação linear para os 3 diferentes materiais (Fig. 6). 1,20 1,12 d (g.cm -3 ) 1,04 0,96 0,88 0,12 0,15 0,18 0,21 0,24 μ (cm -1 ) Método Tradicional Método Nuclear Ajuste Linear dos Dados d=0,48+3,20μ r 2 =0,99 Fig. 6 Correlação entre a densidade e o coeficiente de atenuação linear de diferentes materiais. Quando ocorre um aumento da densidade de um determinado material este deve também atenuar uma maior quantidade de fótons, por este motivo as blindagens para fontes radioativas de raios gama são feitas geralmente de chumbo 7. Portanto, quanto maior a densidade maior o coeficiente de atenuação do material, sendo este resultado corroborado pelo gráfico mostrado na Fig. 6. 3) Medidas de umidade usando a atenuação de raios gama Para a medida de umidade utilizando o método nuclear foi coletada uma amostra de solo (material poroso) com estrutura indeformada em um tubo de PVC possuindo as seguintes dimensões: altura de 30 cm, diâmetro de 10 cm e volume de 2355 cm 3. No centro do tubo de PVC, contendo o solo, foi inserida uma cápsula porosa ligada a um outro tubo de PVC, com as mesmas dimensões da cápsula (diâmetro de 2 cm), o qual era mantido cheio de água. Com o solo inicialmente seco foram feitas as medidas de I 0 em diferentes posições ao longo da amostra desde próximo a borda da cápsula porosa até próximo a borda do tubo de PVC que continha a amostra (Fig. 7A). As medidas de I 0 e I foram realizadas ao longo de um plano cruzando o centro da cápsula porosa e em ambos os lados da mesma (Fig. 7B). Após todas as medidas de I 0 e I, ao redor da cápsula porosa, o tubo de PVC foi girado de 90 e novas medidas de I 0 e I foram realizadas em ambos os lados da cápsula porosa por uma segunda vez (Fig. 7C). Os valores de umidade obtidos representam uma média das medidas em ambos os 7 Por exemplo, as densidades da água, chumbo e alumínio são: 1 g.cm -3, 11,34 g.cm -3 e 2,70 g.cm -3.
11 11 lados da cápsula porosa (para cada posição) antes e após girar o conjunto de 90. Estas determinações foram realizadas para se verificar a capacidade do solo em retirar água da cápsula porosa preenchida com água. Fig. 7 (A) Representação esquemática do arranjo experimental para determinação da distribuição de umidade de material poroso (solo) usando o método de atenuação de raios gama; (B) Cada seta indica a posição de varredura do feixe de radiação ao lado da cápsula porosa; (C) Varredura nas mesmas posições após o conjunto girar um ângulo de 90. Os coeficientes de atenuação de massa do solo (0,241 cm 2.g -1 ) e da água (0,199 cm 2.g - 1 ) foram determinados seguindo os procedimentos descritos anteriormente. Como a espessura, x, é variável para a amostra de solo contida no cilindro de PVC, a mesma foi determinada marcando-se com uma caneta a posição onde seria feita cada avaliação de atenuação ao longo do tubo e medindo-se cada espessura com o auxílio de um paquímetro. As espessuras das amostras varridas pelo feixe ao longo das sete posições selecionadas, a partir da borda da cápsula porosa, foram: 9,4; 9,0; 8,5; 7,5; 6,8; 5,9 e 4,0 cm. Vale lembrar que a espessura no centro do conjunto (tudo de PVC + cápsula porosa) era de 10 cm. Portanto, conhecendo-se os coeficientes de atenuação do solo e da água, a densidade do solo calculada tradicionalmente (1,56 g.cm -3 ) e as espessuras cruzadas pelo feixe de radiação foi possível o cálculo da distribuição de umidade média ao redor da cápsula porosa com auxílio da Eq. 7. A tabela 4 traz o valor da distribuição de umidade média para as sete diferentes posições de medida ao longo da cápsula porosa. Tabela 4 Valores médios da distribuição de umidade em amostra de solo (material poroso) usando a técnica de atenuação de raios gama. Posição da Medida R (cm) 1 x (cm) 2 θ (%) 3 1 0,5 9,4 37,9 2 1,0 9,0 24,4 3 1,5 8,5 14,7 4 2,0 7,5 11,1 5 2,5 6,8 6,8 6 3,0 5,9 3,5 7 3,5 4,0 2,3 1 R representa a distância da medida com o feixe de radiação a partir da parede da cápsula porosa; 2 x represente a espessura cruzada pelo feixe de radiação; 3 θ representa a distribuição de umidade do solo expressa em porcentagem. A partir da análise dos dados de umidade média mostrados na tabela 4 é possível observar que existe um gradiente de umidade a partir da borda da cápsula porosa preenchida com água até as paredes do cilindro de PVC. Este resultado mostra que a água tende a se concentrar próximo a cápsula porosa e apenas uma pequena fração sua consegue atingir as
12 12 regiões próximas as bordas da amostra de solo. Portanto, o método nuclear demonstra ser uma ferramenta útil para medidas de distribuição da umidade em materiais porosos. 4) Medidas de comprimento usando a atenuação de raios gama Para as medidas de comprimento foram usadas duas peças sólidas construídas em acrílico e nylon cuja descrição encontra-se na tabela 2. A escolha de tais peças é devido a relativa homogeneidade de seus valores de densidade. Para a peça de nylon (retangular) foram feitas 3 medidas em um de seus lados e outras 3 em outro, sendo cada contagem dos fótons realizada na altura central da amostra (Fig. 8A). Após essas 3 medidas em cada lado foi obtido um valor médio de comprimento referente a cada um dos lados e estes dados foram usados para o cálculo da área da peça pelo método nuclear. Para a peça de acrílico (cilíndrica) foram feitas 3 medidas na área de maior diâmetro da peça, sendo que para cada medida a peça foi girada de 90 (Fig. 8B). O objetivo de cada medida foi obter um valor médio do diâmetro da peça para posteriormente calcular-se a área da base da peça cilíndrica de acrílico usando-se o método nuclear. A Eq. 7 foi utilizada na determinação do comprimento e diâmetro das peças. Como ambas não continham água o termo referente a umidade foi considerado nulo e os valores de densidade usados para ambas as peças foram aqueles determinados tradicionalmente (tabela 2). Fig. 8 (A) Posições selecionadas (setas) de passagem do feixe de radiação para a determinação do comprimento da peça de nylon; (B) Posições selecionadas (setas) de passagem do feixe de radiação para a determinação do diâmetro da peça cilíndrica de acrílico. As medidas de comprimento de ambas as peças realizadas tradicionalmente com o auxílio de um paquímetro e também pelo método de atenuação de raios gama são apresentadas na tabela 5. Tabela 5 Valores de comprimentos obtidos tradicionalmente e pelo método de atenuação de raios gama para dois materiais diferentes. Método Tradicional Método Gama Material C 1 (cm) 1 C 2 (cm) A (cm 2 ) 2 C 1 (cm) C 2 (cm) A (cm 2 ) ER (%) 3 Acrílico 4,73-17,57 4,70-17,35 1,3 Nylon 6,11 4,00 24,44 6,09 3,99 24,30 0,6 1 C n representa os comprimentos medidos por ambas as técnicas; 2 A representa a área calculada; 3 O erro relativo (ER) foi calculado usando- A A ( tradicional) ( atenuação) se a seguinte relação: ER (%) = A( tradicional )
13 13 O baixo valor do erro relativo encontrado mostra que a técnica de atenuação de raios gama permite a obtenção de valores de comprimento e diâmetro com uma boa precisão. VI. Considerações finais Os resultados deste trabalho demonstram possíveis aplicações da energia nuclear e da lei de Beer-Lambert para determinações de distribuições de umidade e densidade de materiais e também cálculos de espessura. Neste trabalho optou-se por se trabalhar com fontes radioativas que emitem raios gama. No entanto, os mesmos resultados poderiam ser alcançados com o auxílio de fontes de raios X. As aplicações da técnica de raios gama demonstradas neste trabalho podem ser facilmente repetidas em universidades que possuam laboratórios que façam uso da energia nuclear, porém o uso desta metodologia em instituições de ensino médio torna-se inviável devido ao preço dos equipamentos necessários para tais medidas e das exigências das agências que regulam o uso de materiais radioativos no Brasil para a instalação de fontes radioativas. A publicação deste trabalho tem como objetivo principal mostrar aos professores e alunos do ensino médio, e também superior, possíveis usos da energia nuclear visando o ensino e a pesquisa, além da sua já conhecida utilização na geração de energia elétrica e construção de bombas de destruição em massa. VII. Referências bibliográficas BRAR, G. S et al. Variation of buildup factors of soils with weight fractions of iron and silicon. Applied Radiation and Isotopes, v. 49, p , FERRAZ, E. S. B.; MANSELL, R. S. Determining water content and bulk density of soil by gamma ray attenuation methods. IFAS - Institute of Food and Agricultural Sciences. Technical Bulletin, University of Florida, p HUBBELL, J. H. Survey of industrial, agricultural, and medical applications of radiometric gauging and process control. Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology, v. 95, p , JENKINS, R.; GOULD, R. W.; GEDCKE, D. Quantitative X-ray spectrometry. New York: Marcel Dekker, p. KAPLAN, I. Física Nuclear. 2. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Dois, p. KNOLL, G. F. Radiation Detection and Measurement. 2. ed. New York: John Wiley & Sons Inc., p. MANSELL, R. S.; HAMMOND, L. C.; McCURDY, R. M. Coincidence and interference corrections for dual-energy gamma ray measurements of soil density and water content. Soil Science Society of America Proceedings, v. 37, p , OCHIANA, G. Buildup factor for wide conical gamma photon beams penetrating two-layered plane parallel shields. Romanian Journal of Physics, v. 39, p , 1994.
14 14 PIRES, L. F et al. Qualitative and quantitative analysis of soil samples by computerized tomography. Publicatio UEPG Ciências Exatas e da Terra, v. 11, p. 7-15, WANG, C. H.; WILLIS, D. L.; LOVELAND, W. D. Characteristics of ionizing radiation. In: WANG, C. H.; WILLIS, D. L.; LOVELAND, W. D. (Eds.) Radiotracer methodology in the biological environmental and physics science. New Jersey: Prentice-Hall, p
Identificação de materiais radioativos pelo método de espectrometria de fótons com detector cintilador
Identificação de materiais radioativos pelo método de espectrometria de fótons com detector cintilador 1. Introdução Identificar um material ou agente radiológico é de grande importância para as diversas
Leia maisEspectometriade Fluorescência de Raios-X
FRX Espectometriade Fluorescência de Raios-X Prof. Márcio Antônio Fiori Prof. Jacir Dal Magro FEG Conceito A espectrometria de fluorescência de raios-x é uma técnica não destrutiva que permite identificar
Leia maisEFEITO COMPTON. J.R. Kaschny
EFEITO COMPTON J.R. Kaschny Os Experimentos de Compton Das diversas interações da radiação com a matéria, um destaque especial é dado ao efeito, ou espalhamento, Compton - Arthur Holly Compton (93, Nobel
Leia maisEnsaios não Destrutivos
CONCURSO PETROBRAS ENGENHEIRO(A) DE EQUIPAMENTOS JÚNIOR - INSPEÇÃO Ensaios não Destrutivos Questões Resolvidas QUESTÕES RETIRADAS DE PROVAS DA BANCA CESGRANRIO DRAFT Produzido por Exatas Concursos www.exatasconcursos.com.br
Leia maisAbsorção de Raios-X. Roteiro elaborado com base na documentação que acompanha o conjunto por: Máximo F. da Silveira UFRJ
Roteiro elaborado com base na documentação que acompanha o conjunto por: Máximo F. da Silveira UFRJ Tópicos relacionados Bremsstrahlung, radiação característica, espalhamento de Bragg, lei de absorção,
Leia maisEstes sensores são constituídos por um reservatório, onde num dos lados está localizada uma fonte de raios gama (emissor) e do lado oposto um
Existem vários instrumentos de medição de nível que se baseiam na tendência que um determinado material tem de reflectir ou absorver radiação. Para medições de nível contínuas, os tipos mais comuns de
Leia maisc) A corrente induzida na bobina imediatamente após a chave S ser fechada terá o mesmo sentido da corrente no circuito? Justifique sua resposta.
Questão 1 Um estudante de física, com o intuito de testar algumas teorias sobre circuitos e indução eletromagnética, montou o circuito elétrico indicado na figura ao lado. O circuito é composto de quatro
Leia maisEXERCÍCIOS ESTRUTURA ELETRONICA
EXERCÍCIOS ESTRUTURA ELETRONICA Questão 1 O molibdênio metálico tem de absorver radiação com frequência mínima de 1,09 x 10 15 s -1 antes que ele emita um elétron de sua superfície via efeito fotoelétrico.
Leia maisNOTAS DE AULAS DE FÍSICA MODERNA
NOTAS DE AULAS DE FÍSICA MODERNA Prof. Carlos R. A. Lima CAPÍTULO 5 PROPRIEDADES ONDULATÓRIAS DA MATÉRIA Primeira Edição junho de 2005 CAPÍTULO 5 PROPRIEDADES ONDULATÓRIAS DA MATÉRIA ÍNDICE 5.1- Postulados
Leia maisProf. Eduardo Loureiro, DSc.
Prof. Eduardo Loureiro, DSc. Transmissão de Calor é a disciplina que estuda a transferência de energia entre dois corpos materiais que ocorre devido a uma diferença de temperatura. Quanta energia é transferida
Leia maisLista de Revisão Óptica na UECE e na Unifor Professor Vasco Vasconcelos
Lista de Revisão Óptica na UECE e na Unifor Professor Vasco Vasconcelos 0. (Unifor-998. CE) Um objeto luminoso está inicialmente parado a uma distância d de um espelho plano fixo. O objeto inicia um movimento
Leia maisHistória dos Raios X. 08 de novembro de 1895: Descoberta dos Raios X Pelo Professor de física teórica Wilhelm Conrad Röntgen.
História dos Raios X 08 de novembro de 1895: Descoberta dos Raios X Pelo Professor de física teórica Wilhelm Conrad Röntgen. História dos Raios X 22 de dezembro de 1895, Röntgen fez a primeira radiografia
Leia maisAula de Véspera - Inv-2009 Professor Leonardo
01. Dois astronautas, A e B, encontram-se livres na parte externa de uma estação espacial, sendo desprezíveis as forças de atração gravitacional sobre eles. Os astronautas com seus trajes espaciais têm
Leia maisFísica Quântica Caex 2005 Série de exercícios 1
Física Quântica Caex 005 Questão 1 Se as partículas listadas abaixo têm todas a mesma energia cinética, qual delas tem o menor comprimento de onda? a) elétron b) partícula α c) nêutron d) próton Questão
Leia maisINTERAÇÃO DOS RAIOS-X COM A MATÉRIA
INTERAÇÃO DOS RAIOS-X COM A MATÉRIA RAIOS-X + MATÉRIA CONSEQUÊNCIAS BIOLÓGICAS EFEITOS DAZS RADIAÇÕES NA H2O A molécula da água é a mais abundante em um organismo biológico, a água participa praticamente
Leia maisDetectores de Radiação Ionizante
Detectores de Radiação Ionizante As radiações ionizantes por si só não podem ser medida diretamente, a detecção é realizada pelo resultado produzido da interação da radiação com um meio sensível (detector).
Leia maisEFEITO FOTOELÉTRICO. J.R. Kaschny
EFEITO FOTOELÉTRICO J.R. Kaschny Histórico 1886-1887 Heinrich Hertz realizou experimentos que pela primeira vez confirmaram a existência de ondas eletromagnéticas e a teoria de Maxwell sobre a propagação
Leia maisMEDIDAS DO PERFIL DE UMIDADE EM AMOSTRAS DE CONCRETO, COM FLUXO DE ÁGUA VERTICAL, ATRAVÉS DO MÉTODO DE TRANSMISSÃO DE RAIOS GAMA
MEDIDAS DO PERFIL DE UMIDADE EM AMOSTRAS DE CONCRETO, COM FLUXO DE ÁGUA VERTICAL, ATRAVÉS DO MÉTODO DE TRANSMISSÃO DE RAIOS GAMA L. M. da Silva *, M. C. da Rocha *, C. R. Appoloni *, O. Portezan Filho
Leia maisEnsaios Não Destrutivos
Ensaios Não Destrutivos Ensaio Radiográfico O Ensaio Radiográfico Peça Filme Introdução de radiação na peça, que é absorvida diferencialmente quando ocorrem variações de densidade, espessura ou composição
Leia maisSEL 705 - FUNDAMENTOS FÍSICOS DOS PROCESSOS DE FORMAÇÃO DE IMAGENS. (1. Raios-X) Prof. Homero Schiabel (Sub-área de Imagens Médicas)
SEL 705 - FUNDAMENTOS FÍSICOS DOS PROCESSOS DE FORMAÇÃO DE IMAGENS (1. Raios-X) Prof. Homero Schiabel (Sub-área de Imagens Médicas) III. RAIOS-X 1. HISTÓRICO Meados do séc. XIX - Maxwell: previu a existência
Leia maisLENTES E ESPELHOS. O tipo e a posição da imagem de um objeto, formada por um espelho esférico de pequena abertura, é determinada pela equação
LENTES E ESPELHOS INTRODUÇÃO A luz é uma onda eletromagnética e interage com a matéria por meio de seus campos elétrico e magnético. Nessa interação, podem ocorrer alterações na velocidade, na direção
Leia maisIntrodução aos Sistemas de Informação Geográfica
Introdução aos Sistemas de Informação Geográfica Mestrado Profissionalizante 2015 Karla Donato Fook karladf@ifma.edu.br IFMA / DAI Motivação Alguns princípios físicos dão suporte ao Sensoriamento Remoto...
Leia maisIntrod. Física Médica
Introd. Física Médica Aula 04 Atenuação de RX 2012 http://www.upscale.utoronto.ca/generali nterest/harrison/flash/nuclear/xrayinte ract/xrayinteract.html 2 Propriedades do alvo Boa Condutividade Térmica:
Leia maisPropriedades Corpusculares da. First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit
Propriedades Corpusculares da Radiação First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit Vamos examinar dois processos importantes nos quais a radiação interage com a matéria: Efeito fotoelétrico Efeito
Leia maisLEI DE OHM. Professor João Luiz Cesarino Ferreira. Conceitos fundamentais
LEI DE OHM Conceitos fundamentais Ao adquirir energia cinética suficiente, um elétron se transforma em um elétron livre e se desloca até colidir com um átomo. Com a colisão, ele perde parte ou toda energia
Leia maisUNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA TÉCNICAS DE ANÁLISE
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA TÉCNICAS DE ANÁLISE CMA CIÊNCIA DOS MATERIAIS 2º Semestre de 2014 Prof. Júlio César Giubilei
Leia maisDepartamento de Zoologia da Universidade de Coimbra
Departamento de Zoologia da Universidade de Coimbra Armando Cristóvão Adaptado de "The Tools of Biochemistry" de Terrance G. Cooper Como funciona um espectrofotómetro O espectrofotómetro é um aparelho
Leia maisCoerência temporal: Uma característica importante
Coerência temporal: Uma característica importante A coerência temporal de uma fonte de luz é determinada pela sua largura de banda espectral e descreve a forma como os trens de ondas emitidas interfererem
Leia maisRADIOLÓGICA. Prof. Walmor Cardoso Godoi, M.Sc. http://www.walmorgodoi.com
TECNOLOGIA RADIOLÓGICA Prof. Walmor Cardoso Godoi, M.Sc. http://www.walmorgodoi.com EMENTA Produção de Raios X : O Tubo de Raios X Sistema de geração de imagens por raios X Formação de Imagem radiográfica
Leia maisDIFRAÇÃO DE RAIOS X DRX
DIFRAÇÃO DE RAIOS X DRX O espectro eletromagnético luz visível raios-x microondas raios gama UV infravermelho ondas de rádio Comprimento de onda (nm) Raios Absorção, um fóton de energia é absorvido promovendo
Leia maisSeparação de Isótopos de Terras Raras usando Laser. Nicolau A.S.Rodrigues Instituto de Estudos Avançados
Separação de Isótopos de Terras Raras usando Laser Nicolau A.S.Rodrigues Instituto de Estudos Avançados Roteiro 1. Motivação: - Isótopos: o que são porque um determinado isótopo é mais interessantes que
Leia maisAs forças atrativas entre duas moléculas são significativas até uma distância de separação d, que chamamos de alcance molecular.
Tensão Superficial Nos líquidos, as forças intermoleculares atrativas são responsáveis pelos fenômenos de capilaridade. Por exemplo, a subida de água em tubos capilares e a completa umidificação de uma
Leia maisDescobertas do electromagnetismo e a comunicação
Descobertas do electromagnetismo e a comunicação Porque é importante comunicar? - Desde o «início dos tempos» que o progresso e o bem estar das sociedades depende da sua capacidade de comunicar e aceder
Leia maisDRIFRAÇÃO DE RAIOS-X
DRIFRAÇÃO DE RAIOS-X Prof. Márcio Antônio Fiori Prof. Jacir Dal Magro O espectro eletromagnético luz visível raios-x microondas raios gama UV infravermelho ondas de rádio Comprimento de onda (nm) Absorção,
Leia maisTrabalho prático: O contador de Geiger-Muller. Descrição geral
Trabalho prático: O contador de Geiger-Muller Descrição geral Um dos primeiros tipos de detector desenvolvidos foi o chamado contador (ou tubo) de Geiger-Muller. Este contador permite detectar a presença
Leia maisEnsaios Não Destrutivos
Ensaios Não Destrutivos DEFINIÇÃO: Realizados sobre peças semi-acabadas ou acabadas, não prejudicam nem interferem a futura utilização das mesmas (no todo ou em parte). Em outras palavras, seriam aqueles
Leia maisO olho humano permite, com o ar limpo, perceber uma chama de vela em até 15 km e um objeto linear no mapa com dimensão de 0,2mm.
A Visão é o sentido predileto do ser humano. É tão natural que não percebemos a sua complexidade. Os olhos transmitem imagens deformadas e incompletas do mundo exterior que o córtex filtra e o cérebro
Leia maisLaboratório de Física Moderna (4300377) INTERAÇÃO DA RADIAÇÃO γ COM A MATÉRIA
Laboratório de Física Moderna (4300377) INTERAÇÃO DA RADIAÇÃO γ COM A MATÉRIA Paulo R. Costa DFN/IFUSP 1 Conteúdo Introdução... 3 Aspectos gerais da interação de fótons com a matéria... 3 Interações de
Leia mais04. Com base na lei da ação e reação e considerando uma colisão entre dois corpos A e B, de massas m A. , sendo m A. e m B. < m B.
04. Com base na lei da ação e reação e considerando uma colisão entre dois corpos A e B, de massas m A e m B, sendo m A < m B, afirma-se que 01. Um patrulheiro, viajando em um carro dotado de radar a uma
Leia maisCONCURSO DE ADMISSÃO AO CURSO DE FORMAÇÃO E GRADUAÇÃO FÍSICA CADERNO DE QUESTÕES
CONCURSO DE ADMISSÃO AO CURSO DE FORMAÇÃO E GRADUAÇÃO FÍSICA CADERNO DE QUESTÕES 1 a QUESTÃO Valor: 1,00 A L 0 H mola apoio sem atrito B A figura acima mostra um sistema composto por uma parede vertical
Leia maisAutomação industrial Sensores
Automação industrial Sensores Análise de Circuitos Sensores Aula 01 Prof. Luiz Fernando Laguardia Campos 3 Modulo Feliz aquele que transfere o que sabe e aprende o que ensina Cora Coralina O que são sensores?
Leia maisTeste de Avaliação 3 A - 06/02/2013
E s c o l a S e c u n d á r i a d e A l c á c e r d o S a l Ano letivo 201 2/2013 Física e Química A Bloco II (11ºano) Teste de Avaliação 3 A - 06/02/2013 1. Suponha que um balão de observação está em
Leia maisFÍSICA DO RX. Cristina Saavedra Almeida fisicamed
FÍSICA DO RX Cristina Saavedra Almeida fisicamed O QUE É RADIAÇÃO Pode ser gerada por fontes naturais ou por dispositivos construídos pelo homem. Possuem energia variável desde valores pequenos até muito
Leia maisNosso objetivo será mostrar como obter informações qualitativas sobre a refração da luz em um sistema óptico cilíndrico.
Introdução Nosso objetivo será mostrar como obter informações qualitativas sobre a refração da luz em um sistema óptico cilíndrico. A confecção do experimento permitirá também a observação da dispersão
Leia maisLei dos transformadores e seu princípio de funcionamento
Lei dos transformadores e seu princípio de funcionamento Os transformadores operam segundo a lei de Faraday ou primeira lei do eletromagnetismo. Primeira lei do eletromagnetismo Uma corrente elétrica é
Leia maisAluno(a): Nº. Professor: Fabrízio Gentil Série: 3 o ano Disciplina: Física - Óptica
Lista de Exercícios Pré Universitário Uni-Anhanguera Aluno(a): Nº. Professor: Fabrízio Gentil Série: 3 o ano Disciplina: Física - Óptica 01 - (PUC SP) Um objeto é inicialmente posicionado entre o foco
Leia maisDESENVOLVIMENTO E APLICAÇÕES DE SOFTWARE PARA ANÁLISE DO ESPECTRO SOLAR
ILHA SOLTEIRA XII Congresso Nacional de Estudantes de Engenharia Mecânica - 22 a 26 de agosto de 2005 - Ilha Solteira - SP Paper CRE05-MN12 DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÕES DE SOFTWARE PARA ANÁLISE DO ESPECTRO
Leia maisPAVIMENTOS INTERTRAVADO PERMEÁVEL COM JUNTAS ALARGADAS
PAVIMENTOS INTERTRAVADO PERMEÁVEL COM JUNTAS ALARGADAS Introdução Pavimentos permeáveis são definidos como aqueles que possuem espaços livres na sua estrutura onde a água pode atravessar. (FERGUSON, 2005).
Leia maisFUNCIONAMENTO DE UM MONITOR CONTÍNUO DE OZÔNIO
FUNCIONAMENTO DE UM MONITOR CONTÍNUO DE OZÔNIO 1. Introdução A melhor tecnologia para o monitoramento de baixas concentrações de ozônio (O 3 ) no ar ambiente é a da absorção de luz na faixa do Ultra Violeta
Leia maisESPECTRO ELETROMAGNÉTICO
COLÉGIO ESTADUAL RAINHA DA PAZ, ENSINO MÉDIO REPOSIÇÃO DAS AULAS DO DIA 02 e 03/07/2012 DAS 1 ª SÉRIES: A,B,C,D,E e F. Professor MSc. Elaine Sugauara Disciplina de Química ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO As ondas
Leia maisMecânica dos Fluidos PROF. BENFICA benfica@anhanguera.com www.marcosbenfica.com
Mecânica dos Fluidos PROF. BENFICA benfica@anhanguera.com www.marcosbenfica.com LISTA 2 Hidrostática 1) Um adestrador quer saber o peso de um elefante. Utilizando uma prensa hidráulica, consegue equilibrar
Leia maisHoje estou elétrico!
A U A UL LA Hoje estou elétrico! Ernesto, observado por Roberto, tinha acabado de construir um vetor com um pedaço de papel, um fio de meia, um canudo e um pedacinho de folha de alumínio. Enquanto testava
Leia maisEfeito estufa: como acontece, por que acontece e como influencia o clima do nosso planeta
XXII Encontro Sergipano de Física Efeito estufa: como acontece, por que acontece e como influencia o clima do nosso planeta Prof. Dr. Milan Lalic Departamento de Física Universidade Federal de Sergipe
Leia maisEletricidade Aula 1. Profª Heloise Assis Fazzolari
Eletricidade Aula 1 Profª Heloise Assis Fazzolari História da Eletricidade Vídeo 2 A eletricidade estática foi descoberta em 600 A.C. com Tales de Mileto através de alguns materiais que eram atraídos entre
Leia maisOBJETIVO Verificar as leis da Reflexão Verificar qualitativamente e quantitativamente a lei de Snell. Observar a dispersão da luz em um prisma.
UNIVERSIDADE CATÓLICA DE BRASÍLIA CURSO DE FÍSICA LABORATÓRIO ÓPTICA REFLEXÃO E REFRAÇÃO OBJETIVO Verificar as leis da Reflexão Verificar qualitativamente e quantitativamente a lei de Snell. Observar a
Leia maisFenómenos Ondulatórios. Reflexão, refracção, difracção
Fenómenos Ondulatórios Reflexão, refracção, difracção Natureza dualística da radiação electromagnética A radiação electromagnética é um fenómeno ondulatório envolvendo a propagação de um campo magnético
Leia maisFísica. Resolução. Q uestão 01 - A
Q uestão 01 - A Uma forma de observarmos a velocidade de um móvel em um gráfico d t é analisarmos a inclinação da curva como no exemplo abaixo: A inclinação do gráfico do móvel A é maior do que a inclinação
Leia maisUNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL ESCOLA DE ENGENHARIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA ENG03108 MEDIÇÕES TÉRMICAS
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL ESCOLA DE ENGENHARIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA ENG03108 MEDIÇÕES TÉRMICAS ANÁLISE DA EFICIÊNCIA TÉRMICA DE ISOLAMENTOS EM AQUECIMENTO E RESFRIAMENTO
Leia maisRadiação Espalhada no Paciente
Interação dos Raios X com a Matéria Os Raios-X podem ser: Transmitidos, Absorvidos, Espalhados. A probabilidade da interação depende da energia do fóton incidente, da densidade do meio, da espessura do
Leia mais1 Fibra Óptica e Sistemas de transmissão ópticos
1 Fibra Óptica e Sistemas de transmissão ópticos 1.1 Introdução Consiste em um guia de onda cilíndrico, conforme ilustra a Figura 1, formado por núcleo de material dielétrico (em geral vidro de alta pureza),
Leia maisFormas regulares e simétricas assim como a ordenação das partículas que os formam. Cristalografia e Difração em Raio X - Michele Oliveira
Formas regulares e simétricas assim como a ordenação das partículas que os formam. Cristalografia e Difração em Raio X - Michele Oliveira 2 Cristais são arranjos atômicos ou moleculares cuja estrutura
Leia maisMaterial Extra: Modelos atômicos e atomística Química professor Cicero # Modelos Atômicos e atomística - Palavras chaves
Material Extra: Modelos atômicos e atomística Química professor Cicero # Modelos Atômicos e atomística - Palavras chaves Evolução da ideia do átomo 1) Partícula maciça, indivisível e indestrutível; 2)
Leia maisTópico 11. Aula Teórica/Prática: O Método dos Mínimos Quadrados e Linearização de Funções
Tópico 11. Aula Teórica/Prática: O Método dos Mínimos Quadrados e Linearização de Funções 1. INTRODUÇÃO Ao se obter uma sucessão de pontos experimentais que representados em um gráfico apresentam comportamento
Leia mais478 a.c. Leucipo e seu discípulo Demócrito
MODELOS ATÔMICOS 478 a.c. Leucipo e seu discípulo Demócrito - A matéria após sofrer várias subdivisões, chegaria a uma partícula indivisível a que chamaram de átomo. - ÁTOMO a = sem tomos = divisão - Esta
Leia maisAula 8 Fótons e ondas de matéria II. Física Geral F-428
Aula 8 Fótons e ondas de matéria II Física Geral F-428 1 Resumo da aula anterior: Planck e o espectro da radiação de um corpo negro: introdução do conceito de estados quantizados de energia para os osciladores
Leia maisa) I b) II c) III d) IV e) V
1. (Cesgranrio 1991) Sobre uma lente semiesférica de vidro incide um raio de luz, cuja direção é paralela ao eixo óptico da lente. Qual dos raios (I, II, III, IV ou V) indicados na figura a seguir que
Leia maisProblemas de Termodinâmica e Estrutura da Matéria
Problemas de Termodinâmica e Estrutura da Matéria 5 a série 5.1) O filamento de tungsténio de uma lâmpada incandescente está à temperatura de 800 C. Determine o comprimento de onda da radiação emitida
Leia maisdv dt Fig.19 Pulso de tensão típico nos terminais do motor
INFLUÊNCIA DO INVERSOR NO SISTEMA DE ISOLAMENTO DO MOTOR Os inversores de freqüência modernos utilizam transistores (atualmente IGBTs) de potência cujos os chaveamentos (khz) são muito elevados. Para atingirem
Leia maisFUNDAMENTOS DE ONDAS, Prof. Emery Lins Curso Eng. Biomédica
FUNDAMENTOS DE ONDAS, RADIAÇÕES E PARTÍCULAS Prof. Emery Lins Curso Eng. Biomédica Questões... O que é uma onda? E uma radiação? E uma partícula? Como elas se propagam no espaço e nos meios materiais?
Leia maisDetectores de Partículas. Thiago Tomei IFT-UNESP Março 2009
Detectores de Partículas Thiago Tomei IFT-UNESP Março 2009 Sumário Modelo geral de um detector. Medidas destrutivas e não-destrutivas. Exemplos de detectores. Tempo de vôo. Detectores a gás. Câmara de
Leia mais; Densidade da água ρ
Na solução da prova, use quando necessário: COMISSÃO PERMANENTE DE SELEÇÃO COPESE VESTIULAR Aceleração da gravidade g = m / s ; Densidade da água ρ a =, g / cm = kg/m 8 5 Velocidade da luz no vácuo c =,
Leia maisSENSORES REMOTOS. Daniel C. Zanotta 28/03/2015
SENSORES REMOTOS Daniel C. Zanotta 28/03/2015 ESTRUTURA DE UM SATÉLITE Exemplo: Landsat 5 COMPONENTES DE UM SATÉLITE Exemplo: Landsat 5 LANÇAMENTO FOGUETES DE LANÇAMENTO SISTEMA SENSOR TIPOS DE SENSORES
Leia maisFISICA. Justificativa: Taxa = 1,34 kw/m 2 Energia em uma hora = (1,34 kw/m 2 ).(600x10 4 m 2 ).(1 h) ~ 10 7 kw. v B. v A.
FISIC 01. Raios solares incidem verticalmente sobre um canavial com 600 hectares de área plantada. Considerando que a energia solar incide a uma taxa de 1340 W/m 2, podemos estimar a ordem de grandeza
Leia maisUm carro está andando ao longo de uma estrada reta e plana. Sua posição em função do tempo está representada neste gráfico:
PROVA DE FÍSICA QUESTÃO 0 Um carro está andando ao longo de uma estrada reta e plana. Sua posição em função do tempo está representada neste gráfico: Sejam v P, v Q e v R os módulos das velocidades do
Leia maisUniversidade Federal da Paraíba Centro de Ciências Exatas e da Natureza Departamento de Informática
Universidade Federal da Paraíba Centro de Ciências Exatas e da Natureza Departamento de Informática Francisco Erberto de Sousa 11111971 Saulo Bezerra Alves - 11111958 Relatório: Capacitor, Resistor, Diodo
Leia maisAnual de Física 2014 1ª Lista de embasamento Espelhos Planos e Esféricos
nual de Física 2014 Questão 01 figura mostra um par de espelhos E 1 e E 2 verticais distanciados 40 cm entre si. Dois pontos e encontram-se alinhados verticalmente e equidistantes dos dois espelhos como
Leia maisPROIMRAD X.01: NOVO CÓDIGO PARA GERENCIAMENTO DE REJEITOS RADIOATIVOS
PROIMRAD X.01: NOVO CÓDIGO PARA GERENCIAMENTO DE REJEITOS RADIOATIVOS Alexandre França Velo 1*, Joel Mesa Hormaza 1, Gilberto Ribeiro Furlan 2, Walter Siqueira Paes 2 1* Departamento de Física e Biofísica
Leia maisCURSO PROFISSIONAL TÉCNICO DE ANÁLISE LABORATORIAL
DIREÇÃO GERAL DOS ESTABELECIMENTOS ESCOLARES DIREÇÃO DE SERVIÇOS DA REGIÃO CENTRO ANO LECTIVO 2015 2016 CURSO PROFISSIONAL TÉCNICO DE ANÁLISE LABORATORIAL MÉTODOS OPTICOS ESPECTROFOTOMETRIA MOLECULAR (UV
Leia maisAstor João Schönell Júnior
Astor João Schönell Júnior As galáxias são classificadas morfologicamente (Hubble Sequence): -Espirais -Elípticas -Irregulares - Galáxias SO As galáxias espirais consistem em um disco com braços espirais
Leia maisTópico 5. Aula Prática: Paquímetro e Micrômetro: Propagação de Incertezas - Determinação Experimental do Volume de um Objeto
Tópico 5. Aula Prática: Paquímetro e Micrômetro: Propagação de Incertezas - Determinação Experimental do Volume de um Objeto 1. INTRODUÇÃO Será calculado o volume de objetos como esferas, cilindros e cubos
Leia maisUFMG - 2003 2º DIA FÍSICA BERNOULLI COLÉGIO E PRÉ-VESTIBULAR
UFMG - 2003 2º DIA FÍSICA BERNOULLI COLÉGIO E PRÉ-VESTIBULAR Física Questão 01 Durante uma brincadeira, Rafael utiliza o dispositivo mostrado nesta figura para lançar uma bolinha horizontalmente. Nesse
Leia maisTânia observa um lápis com o auxílio de uma lente, como representado nesta figura:
PROVA DE FÍSICA QUESTÃO 0 Tânia observa um lápis com o auxílio de uma lente, como representado nesta figura: Essa lente é mais fina nas bordas que no meio e a posição de cada um de seus focos está indicada
Leia maisPolarização de Ondas Eletromagnéticas Propriedades da Luz
Polarização de Ondas Eletromagnéticas Propriedades da Luz Polarização Polarização: Propriedade das ondas transversais Ondas em uma corda Oscilação no plano vertical. Oscilação no plano horizontal. Onda
Leia maisESPECTROMETRIA ATÔMICA. Prof. Marcelo da Rosa Alexandre
ESPECTROMETRIA ATÔMICA Prof. Marcelo da Rosa Alexandre Métodos para atomização de amostras para análises espectroscópicas Origen dos Espectros Óticos Para os átomos e íons na fase gasosa somente as transições
Leia maisAula 1: RADIOLOGIA ODONTOLÓGICA E IMAGINOLOGIA
Aula 1: RADIOLOGIA ODONTOLÓGICA E IMAGINOLOGIA Produção, Propriedades e Interações dos Raios X Os raios X foram descobertos em 1895, por William Conrad Röentgen. São na verdade, uma forma de onda eletromagnética
Leia maisComo o material responde quando exposto à radiação eletromagnética, e em particular, a luz visível.
Como o material responde quando exposto à radiação eletromagnética, e em particular, a luz visível. Radiação eletromagnética componentes de campo elétrico e de campo magnético, os quais são perpendiculares
Leia maisTítulo ONDULATÓRIA Extensivo Aula 29. Professor Edson Osni Ramos (Cebola) Disciplina. Física B
Título ONDULATÓRIA Extensivo Aula 29 Professor Edson Osni Ramos (Cebola) Disciplina Física B RADIAÇÕES ELETROMAGNÉTICAS ONDA ELETROMAGNÉTICA Sempre que uma carga elétrica é acelerada ela emite campos elétricos
Leia maisγ = 5,0m/s 2 2) Cálculo da distância percorrida para a velocidade escalar reduzir-se de 30m/s para 10m/s. V 2 2
OBSERVAÇÃO (para todas as questões de Física): o valor da aceleração da gravidade na superfície da Terra é representado por g. Quando necessário, adote: para g, o valor 10 m/s 2 ; para a massa específica
Leia maisGOVERNO DO ESTADO DE MATO GROSSO DO SUL SECRETARIA DE ESTADO DE EDUCAÇÃO CENTRO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL EZEQUIEL F. LIMA ATERRAMENTO E BLINDAGEM
GOVERNO DO ESTADO DE MATO GROSSO DO SUL SECRETARIA DE ESTADO DE EDUCAÇÃO CENTRO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL EZEQUIEL F. LIMA ATERRAMENTO E BLINDAGEM Os sistemas de cabeamento estruturado foram desenvolvidos
Leia maisO tornado de projeto é admitido, para fins quantitativos, com as seguintes características [15]:
4 Tornado de Projeto O tornado de projeto é admitido, para fins quantitativos, com as seguintes características [15]: Tornado do tipo F3-médio; Velocidade máxima de 233km/h = 64,72m/s; Velocidade translacional
Leia maisLISTA DE EXERCÍCIOS ESTUDO DOS GASES
GOVERNO DO ESTADO DE PERNAMBUCO GRÉ MATA NORTE UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCO CAMPUS MATA NORTE ESCOLA DE APLICAÇÃO PROFESSOR CHAVES LISTA DE EXERCÍCIOS ALUNO(A): Nº NAZARÉ DA MATA, DE DE 2015 2º ANO ESTUDO
Leia maisgrandeza do número de elétrons de condução que atravessam uma seção transversal do fio em segundos na forma, qual o valor de?
Física 01. Um fio metálico e cilíndrico é percorrido por uma corrente elétrica constante de. Considere o módulo da carga do elétron igual a. Expressando a ordem de grandeza do número de elétrons de condução
Leia maisFísica FUVEST ETAPA. ε = 26 cm, e são de um mesmo material, Resposta QUESTÃO 1 QUESTÃO 2. c) Da definição de potência, vem:
Física QUESTÃO 1 Um contêiner com equipamentos científicos é mantido em uma estação de pesquisa na Antártida. Ele é feito com material de boa isolação térmica e é possível, com um pequeno aquecedor elétrico,
Leia maisLista de Exercício de Química - N o 6
Lista de Exercício de Química - N o 6 Profa. Marcia Margarete Meier 1) Arranje em ordem crescente de energia, os seguintes tipos de fótons de radiação eletromagnética: raios X, luz visível, radiação ultravioleta,
Leia maisMÓDULO DE RECUPERAÇÃO
DISCIPLINA Física II 2º ANO ENSINO MÉDIO MÓDULO DE RECUPERAÇÃO ALUNO(A) Nº TURMA TURNO Manhã 1º SEMESTRE DATA / / 01- A figura representa um feixe de raios paralelos incidentes numa superfície S e os correspondentes
Leia maisAplicação de Redes Neurais Artificiais na Caracterização de Tambores de Rejeito Radioativo
Aplicação de Redes Neurais Artificiais na Caracterização de Tambores de Rejeito Radioativo Ademar José Potiens Júnior 1, Goro Hiromoto 1 1 Av. Prof. Lineu Prestes, 2242 05508-000, Brasil apotiens@ipen.br,
Leia maisCorreção da ficha de trabalho N.º3
Correção da ficha de trabalho N.º3 1- Classifique as afirmações seguintes em verdadeiras ou falsas, corrigindo estas últimas: A. A passagem de um átomo de um estado excitado ao estado fundamental é acompanhada
Leia maisNeste capítulo trataremos das propriedades gerais de um laser, bem como das características de um laser a fibra de cavidades acopladas.
3 Laser a Fibra Neste capítulo trataremos das propriedades gerais de um laser, bem como das características de um laser a fibra de cavidades acopladas. 3.1 Propriedades Gerais A palavra LASER é um acrônimo
Leia maisAlém do Modelo de Bohr
Além do Modelo de Bor Como conseqüência do princípio de incerteza de Heisenberg, o conceito de órbita não pode ser mantido numa descrição quântica do átomo. O que podemos calcular é apenas a probabilidade
Leia maisOs caracteres de escrita
III. Caracteres de Escrita Os caracteres de escrita ou letras técnicas são utilizadas em desenhos técnicos pelo simples fato de proporcionarem maior uniformidade e tornarem mais fácil a leitura. Se uma
Leia mais