Química Nuclear e Radioquímica

Código:

Q274

Sigla:

Q274

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Química

Ocorrência: 2010/2011 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Química e Bioquímica
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Química

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
L:AST	2	Plano de Estudos a partir de 2008	3	-	7,5	-
L:B	0	Plano de estudos a partir de 2008	3	-	7,5	-
L:CC	0	Plano de estudos de 2008 até 2013/14	3	-	7,5	-
L:F	0	Plano de estudos a partir de 2008	3	-	7,5	-
L:G	0	P.E - estudantes com 1ª matricula anterior a 09/10	3	-	7,5	-
		P.E - estudantes com 1ª matricula em 09/10	3	-	7,5	-
L:M	1	Plano de estudos a partir de 2009	3	-	7,5	-
L:Q	55	Plano de estudos Oficial	2	-	7,5	-

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Pretende-se que os estudantes desta disciplina adquiram conhecimentos essenciais para o entendimento de questões fundamentais do mundo actual relacionadas com Química Nuclear.
A importância das modernas tecnologias: as suas aplicações energéticas e a sua utilização em vários domínios tais como, medicina, biologia, química, astronomia, arquelogia, geologia, etc.

Programa

1- INTRODUÇAO
Objectivos da Química Nuclear e da Radioquímica. A descoberta da radioactividade. Substâncias radioactivas naturais e artificiais.
2- O NÚCLEO ATÓMICO
A estrutura nuclear. Propriedades nucleares. Massa e energia. Massas das partículas elementares Energias de ligação dos núcleos. Forças nucleares. Números quãnticos: valores possíveis. Estados quânticos: caracterização.Principio de excclusão de Pauli. Equações semi - empíricas para o cálculo da energia de ligação do núcleo.
3- RADIOACTIVIDADE. PROCESSOS DE DESINTEGRAÇÃO RADIOACTIVA:
Desintegração alfa. Barreira de potêncial para a desintegração alfa. Efeito de Túnel. Formação de particulas alfa no núcleo. Espectros de energia de desintegração alfa. Desintegração beta: tipos de desintegração beta.Espectros de energia de desintegração beta. O neutrino. Natureza e energias características da emissão gama.
4- CUIDADOS A TER NO USO DE SUBSTÂNCIAS RADIOACTIVAS ( aulas TP )
Tipos de emissão e unidades. Poder penetrante das radiações; Unidades de emissão; Unidades de radiação absorvida; Unidades que consideram o efeito biológico da radiação. Cuidados a ter em laboratórios de material radioactivo.
5- INTERACÇÃO DA RADIAÇÃO COM A MATÉRIA
Processos de ionização: formação de pares iónicos; processos de excitação: fluorescência, dissociacões moleculares. Efeito ionizante das particulas alfa e dos protões no ar. Partículas beta: interacção, percurso médio. Ionizações secundárias. Radiação gama: interacção, penetração em diferentes materiais. Efeito fotoelectrico e efeitos associados: radiação X e efeito Auger, efeito Compton.
6- DETECÇÃO E MEDIDA DA RADIAÇÃO IONIZANTE ( AULAS TP )
Detectores e medidores de radiação. Métodos baseados na recolha de iões: câmara de ionização, contador proporcional e contador de Giger - Muller. Métodos baseados na emissão de luz.
7- LEI DE DESINTEGRAÇÃO RADIOACTIVA ( AULAS TP )
Determinação experimental do tempo de semi transformação. Mistura de substâncias radioactivas: mistura de substâncias que se desintegram independentemente. Substâncias radioactivas que originam substâncias também radioactivas: equilíbrio transitório , equilíbrio secular e caso de não equilíbrio.
8 - APLICAÇÃO DE MÉTODOS RADIOQUÍMICOS
Aplicações químicas: análise por diluição isotópica, análise por activação. Estudos estruturais e de macanismos de reacções. Aplicações industriais. Aplicações em medicina e em biologia. Aplicações em arqueologia e em geologia.
9- FISSÃO NUCLEAR
O modelo da gota líquida. Forças repulsivas e atractivas. Fissão induzida.Fissão por neutrões térmicos. Energia de fissão. Fissão simétrica e fissão assimétrica. Reacções em cadeia. Conceito de massa crítica. A bomba atómica. Reactores nucleares.
10- REACÇÕES TERMONUCLEARES
A bomba de hidrogénio. Síntese nuclear em estrelas.

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Nas aulas teóricas a matéria é exposta e discutida.Uma parte das aulas referentes ao capítulo 8 é exposta pelos alunos.
Nas aulas teorico-práticas aborda-se uma parte da matéria , anteriormente mencionada e assinalada e resolvem-se e discutem-se problemas de aplicação desses conceitos .

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Obtenção de frequência

Para obterem frequência, os estudantes têm que assistir a 75% das aulas TP.

Fórmula de cálculo da classificação final

A classificação final pode ser obtida por 4 processos diferentes:
Média dos 3 testes.
70% da média dos 3 testes e 30% da nota do trabalho exposto nas aulas teóricas (facultativo).
Nota do exame final.
70% da nota do exame final e 30% da nota do trabalho exposto nas aulas teóricas (facultativo).

Provas e trabalhos especiais

Os testes realizar-se ão sempre no horário da aula teórica, nos dias 28 de Março, 29 de Abril e 30 de Maio.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Um dos 3 possiveis tipos de avaliação.

Melhoria de classificação

Exame final

Observações

Bibliografia:
G.Friedland, J, W. Kennedy, E. S. Macias, J.M. Miller, " Nuclear and Radiochemisrty ", 3rd edition, Wiley; New York. 1981.

G Choppin, J.O.Liljenzin, J.Rydberg , "Radiochemistry and Nuclear Chemistry" , 2nd edition, Reed Educational and Professional Publishing, Ltd. Oxford, 1995 (ISBN 0 7506 2300 4).

Diversas fontes da internet.

São também também disponíveis cópias das projecções e apontamentos de alguns temas abordados.