Dissertativa 2 - 2ª Fase - 2º Dia - Fuvest 2026

Um dos decaimentos radioativos mais relevantes é o decaimento alfa ($\alpha$), em que um núcleo pesado, como Polônio 210 ou Urânio 235, decai emitindo uma partícula $\alpha$, que é essencialmente um núcleo de Hélio formado por 2 prótons e 2 nêutrons. Como são partículas eletricamente carregadas, as partículas $\alpha$ podem ser aceleradas/desaceleradas por campos elétricos e/ou magnéticos. Por conta disso, embora sejam emitidas com energias da ordem de MeV, as partículas $\alpha$ perdem (transferem) grande parte dessa energia ao interagir com moléculas e átomos, seja no ar ou em tecidos biológicos. Nos itens a seguir, considere uma partícula $\alpha$ que foi emitida com energia cinética inicial de 5,30 MeV.

a) Se a partícula $\alpha$ perde energia a uma taxa de 100 keV/µm ao penetrar um tecido biológico como a pele, ela conseguiria atravessar a epiderme, que tem espessura de 0,1 mm? Justifique a sua resposta.

Considere uma situação em que a partícula $\alpha$ está se movendo sob a ação de um campo elétrico uniforme na mesma direção e em sentido oposto à sua velocidade, conforme mostra a figura:

b) Se o campo elétrico tem módulo de $2 \times {10}^5 \mathrm{V}/\mathrm{m}$, determine a magnitude da força elétrica que atua sobre a partícula $\alpha$.

c) Qual a magnitude do campo elétrico necessária para que a partícula $\alpha$ perca 1% de sua energia cinética inicial após percorrer 10 cm sob a ação desse campo?

$$\begin{gathered} \boxed{\mathbf{Note}\mathbf{ }\mathbf{e}\mathbf{ }\mathbf{adote}\mathbf{:} \\ \mathrm{Carga} \mathrm{do} \mathrm{próton} {\mathrm{q}}_{\mathrm{P}} = +1,6 \times {10}^{-19} \mathrm{C} \\ 1 \mathrm{eV} = 1,6 \times {10}^{-19} \mathrm{J}} \end{gathered}$$