GabaritoC — elétron Auger.
Gabarito: letra C. O fenômeno descrito — um átomo excitado transfere o excesso de energia diretamente a um elétron de camada mais externa, arrancando-o — é o elétron Auger. Esse processo ocorre quando a energia liberada na transição de um elétron para uma camada mais interna é absorvida por outro elétron do mesmo átomo, que é ejetado, em vez de ser emitida como fóton (raios X característicos).
O efeito Auger é um fenômeno da física atômica e nuclear que envolve a estrutura eletrônica do átomo. Quando um átomo é excitado (por exemplo, por radiação ionizante ou por captura eletrônica), um elétron de uma camada interna pode ser removido, criando uma vacância. O átomo então tende a retornar ao estado fundamental, e essa relaxação pode ocorrer de duas formas concorrentes:
Emissão de raios X característicos: um elétron de uma camada mais externa preenche a vacância, e a diferença de energia é emitida como um fóton.
Efeito Auger: a energia da transição é transferida diretamente a outro elétron de uma camada mais externa, que é ejetado do átomo com energia cinética característica. Esse elétron é chamado de elétron Auger.
A probabilidade de ocorrer o efeito Auger em vez da emissão de raios X aumenta para elementos de baixo número atômico e para vacâncias em camadas mais internas (como a camada K). O efeito Auger é um processo sem emissão de radiação eletromagnética, apenas com emissão de elétrons.
A banca explora a confusão entre conversão interna e efeito Auger. Na conversão interna, a energia de um núcleo excitado é transferida diretamente a um elétron orbital, que é ejetado — mas a origem da energia é nuclear (transição isomérica), não eletrônica. No efeito Auger, a energia vem de uma transição eletrônica (preenchimento de uma vacância). O enunciado fala explicitamente em "átomo excitado em sua eletrosfera", indicando que a excitação é eletrônica, o que aponta para o efeito Auger.
Conversão interna é um processo em que a energia de um núcleo excitado (estado isomérico) é transferida diretamente a um elétron orbital, ejetando-o. A diferença crucial é a origem da energia: na conversão interna, a energia vem do núcleo; no efeito Auger, vem da eletrosfera. O enunciado especifica "átomo excitado em sua eletrosfera", o que exclui a conversão interna.
Captura eletrônica é um processo nuclear em que um elétron orbital (geralmente da camada K) é capturado pelo núcleo, transformando um próton em nêutron e emitindo um neutrino. Isso altera o número atômico e não descreve a ejeção de um elétron por transferência de energia eletrônica.
O elétron Auger é exatamente o fenômeno descrito: um átomo excitado (com vacância em camada interna) transfere o excesso de energia diretamente a um elétron de camada mais externa, arrancando-o do átomo. Esse processo é uma alternativa à emissão de raios X característicos e é mais provável em elementos leves.
Aniquilação é o processo em que uma partícula e sua antipartícula (como elétron e pósitron) se encontram e se convertem em energia (fótons). Não envolve ejeção de elétron por transferência de energia eletrônica.
Decaimento beta é um processo nuclear em que um nêutron se transforma em próton (β⁻) ou um próton em nêutron (β⁺), emitindo elétrons ou pósitrons e neutrinos. A origem é nuclear, não eletrônica, e não se trata de transferência de energia para um elétron orbital.
A banca tenta confundir o candidato com a conversão interna, que também envolve a ejeção de um elétron orbital. A diferença está na origem da energia: na conversão interna, a energia vem do núcleo (transição isomérica); no efeito Auger, vem da eletrosfera (transição eletrônica). O enunciado diz "átomo excitado em sua eletrosfera", o que elimina a conversão interna. Fique atento a essa distinção — ela é clássica em provas de física moderna!
Para diferenciar os processos, pergunte-se: de onde vem a energia que ejeta o elétron? Se vem do núcleo → conversão interna; se vem da eletrosfera → efeito Auger. Memorize essa regra e você não errará mais.
Gabarito: letra C
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