Questão de Física — Física Moderna — FGV 2026
FísicaFísica Moderna
- Código
- fg129416
- Banca
- FGV
- Órgão
- AMAZUL
- Ano
- 2026
- Nível
- Superior
- Cargo
- Físico
A fissão nuclear do ²³⁵U por nêutrons térmicos é um dos processos fundamentais para a operação de reatores nucleares. Considere uma das possíveis reações de fissão:
O valor Q da reação, que representa a energia liberada, é dado por Q = ∆m ∙ c² , onde Δm é o "defeito de massa", ou seja, a diferença entre a massa total dos reagentes e a massa total dos produtos.Para esta reação, foi calculado um defeito de massa de:∆m = 3,0893 ∙ 10−²⁸ kgSabendo que:1kg. c² ≈ 8,98755179 ∙ 10¹⁶ J/kg,Assinale a opção incorreta.
O valor Q da reação, que representa a energia liberada, é dado por Q = ∆m ∙ c² , onde Δm é o "defeito de massa", ou seja, a diferença entre a massa total dos reagentes e a massa total dos produtos.Para esta reação, foi calculado um defeito de massa de:∆m = 3,0893 ∙ 10−²⁸ kgSabendo que:1kg. c² ≈ 8,98755179 ∙ 10¹⁶ J/kg,Assinale a opção incorreta.- ANo processo de fissão do ²³⁵U , o cálculo do defeito de massa de ∆m = 3,0893 ∙ 10−²⁸ kg comprova que a soma das massas dos produtos é inferior a soma das massas dos reagentes, em um processo de conversão direta de massa em energia térmica.
- BO valor de Q de uma reação nuclear, definido como Q = [∑ m(reag) − ∑ m(prod)]. c² , representa diretamente a energia liberada ou absorvida no processo. Um valor positivo de Q indica que a reação é exotérmica, resultando em produtos com maior energia cinética total que os reagentes.
- CO valor de Q ≈ 2,8 ∙ 10−¹¹ J para essa reação de fissão é resultado do defeito de massa entre reagentes e produtos. Como Q é positivo, a reação é exotérmica, e a energia equivalente à variação de massa é liberada predominantemente como energia cinética dos fragmentos de fissão e nêutrons, sendo subsequentemente convertida em energia térmica através das colisões no interior do reator.
- DEm qualquer reação nuclear isolada, a soma da energia de repouso e da energia cinética de todas as partículas envolvidas (reagentes e produtos) permanece constante. O chamado "defeito de massa" não representa uma violação da conservação de massa, mas sim a conversão dessa massa em energia cinética (ou vice-versa), de acordo com o princípio de equivalência de Einstein, E = ∆m ∙ c² .
- EA reação de fissão do²³⁵U apresentada é apenas uma de muitas possibilidades estatísticas. O processo gera uma distribuição bimodal de fragmentos, podendo produzir diversos pares de núcleos, como ⁹⁵Sr + ¹³⁹We ou ⁹⁴Zr + ¹⁴⁰Ce , desde que seja satisfeito o balanço de massa e energia.