Biof sica Radia es Apostila Biologia

CAP. I

ESTRUTURA ATÔMICA DA MATÉRIA E O ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO

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CAPÍTULO I – ESTRUTURA ATÔMICA DA MATÉRIA E O ESPECTRO
ELETROMAGNÉTICO
Estrutura Atômica
1 – Aspectos Gerais
O núcleo de qualquer átomo possui duas espécies de partículas: os prótons e os nêutrons. Estas partículas têm aproximadamente a mesma massa. O próton tem carga elétrica +e e o nêutron possui carga elétrica nula. O número de prótons é o número atômico (Z) do átomo, que é igual ao número de elétrons. O número de nêutrons é representado por (N). Logo o número total de nucleons (prótons e nêutrons) é o número de massa (A) do núcleo, ou sejá A = N + Z.

opostos) podem ocupar um mesmo estado de energia (b). Assim, a energia total no caso de 4 nêutrons e
4 prótons é menor que no caso de 8 nêutrons (ou de 8 prótons) (a).
Entretanto, quando se leva em conta a energia de repulsão coulombiana, o resultado se altera, já que essa energia é proporcional a Z2. Neste caso, quando A for grande (e, portanto Z também for grande) a energia total do núcleo cresce menos pela adição de 2 nêutrons do que pela adição de 1 nêutron e 1 próton, em virtude da repulsão eletrostática.

1.1 Estabilidade nuclear

1.2 - Massa e energia de ligação Nos núcleos leves, a maior estabilidade nuclear é atingida quando o número de prótons é aproximadamente igual ao número de nêutrons, isto é N ~ Z. Nos núcleos mais pesados, a repulsão eletrostática faz com que a estabilidade seja maior quando os nêutrons são mais numerosos que os prótons. A figura 1 mostra o gráfico de
N contra Z para os núcleos estáveis.
A reta N=Z é obedecida quando os valores de N e Z são pequenos.
Podemos entender melhor esta tendência pela consideração da energia total de X partículas numa caixa unidimensional. A figura 2 mostra os níveis de energia no caso de 8 nêutrons, e no caso de 4 nêutrons e 4 prótons. Em virtude do princípio de exclusão, somente duas partículas idênticas (com spins

Segundo a teoria relativista a massa de um núcleo não é igual à
soma