Física relativista, quàntica i nuclear: problemes de Física de la Selectivitat
89 problemes dels exàmens oficials de les PAU de Catalunya (2010-2026) classificats en aquest tema. A continuació hi ha el començament de cada enunciat; l'enunciat complet, les imatges i la solució pas a pas són a la web.
Practica aquest tema amb les solucionsExamen de model 2025, Problema 5
Exercici 4. Física relativista, quàntica, nuclear i de partícules - Opció 1
Examen de model 2025, Problema 6
Exercici 4. Física relativista, quàntica, nuclear i de partícules - Opció 2
Juny 2025, Sèrie 1, Problema 6
Exercici 4. Física relativista, quàntica, nuclear i de partícules
Setembre 2025, Sèrie 3, Problema 3
Exercici 2. Opció B. Camps electromagnètics
Setembre 2025, Sèrie 3, Problema 6
Exercici 4. Física relativista, quàntica, nuclear i de partícules
Juny 2025, Sèrie 4, Problema 5
Exercici 4. Física relativista, quàntica, nuclear i de partícules - Opció A
Juny 2025, Sèrie 4, Problema 6
Exercici 4. Física relativista, quàntica, nuclear i de partícules - Opció B
Juny 2024, Sèrie 1, Problema 6
P6) El poloni (Z=84) fou descobert el 1898 per Marie Sklodowska-Curie i Pierre Curie. L'isòtop de poloni amb un temps de semidesintegració més llarg és el Po-210, que el té de 138 dies. Es desintegra per emissió d'una partícula alfa i origina un isòtop estable de plom (Pb). a) Escriviu la desintegració del Po-210. Si…
Juny 2024, Sèrie 1, Problema 7
P7) Observem que en una mostra metàl·lica apareix l'efecte fotoelèctric quan la il·luminem amb llum monocromàtica de longituds d'ona més petites o iguals a 650\text{ nm}. a) Calculeu el treball d'extracció del metall. Determineu el potencial de frenada si il·luminem el metall amb llum de 300\text{ nm}. [1,25 punts]…
Setembre 2024, Sèrie 3, Problema 6
P6) Al jaciment neolític de la Draga (Banyoles) s'utilitza el mètode del carboni 14 (^{14}\text{C}) per a la datació de restes. El ^{14}\text{C} és un isòtop radioactiu que es produeix a l'atmosfera de manera continuada quan neutrons provinents dels raigs còsmics xoquen amb els nuclis de nitrogen (^{14}\text{N}). Els…
Juny 2024, Sèrie 5, Problema 5
P5) L'isòtop de rubidi ^{87}_{37} ext{Rb} es desintegra i forma ^{87}_{38} ext{Sr}, que té un període de semidesintegració de 4,92 imes 10^{10} anys. a) Escriviu la reacció nuclear de desintegració del ^{87}_{37} ext{Rb}. De quin tipus de desintegració es tracta? [1,25 punts] b) Aquesta desintegració s'utilitza per a…
Juny 2024, Sèrie 5, Problema 7
P7) El ^{239}_{94}\text{Pu} és un dels residus nuclears generats a les centrals nuclears de fissió. En una primera reacció nuclear, un neutró d'alta energia impacta contra el nucli d'urani 238 i forma urani 239. L'urani 239 experimenta ràpidament una desintegració \beta^- i es forma neptuni 239. Una segona…
Juny 2023, Sèrie 1, Problema 4
P4) Arran de l'anunci fet el desembre del 2022 pels Estats Units que s'havia aconseguit per primera vegada la fusió nuclear amb un guany net d'energia, alguns mitjans de comunicació han publicat que un got d'aigua pot produir l'energia que consumirà una família de quatre membres durant tota la vida. Per una altra…
Juny 2023, Sèrie 1, Problema 7
P7) En un centre d'estètica disposen d'una màquina de bronzejar amb radiació ultraviolada. Cal canviar-ne un dels tubs fluorescents perquè s'ha fet malbé per l'ús. El tub que cal substituir indica: «Llum UVA 300 nm 20 W 600 mm». Atès que el fabricant de la màquina ha fet fallida, es busca un tub fluorescent…
Setembre 2023, Sèrie 2, Problema 6
P6) En les centrals nuclears es produeix electricitat a partir de la fissió de nuclis d'urani. Aquesta energia s'utilitza per a generar vapor d'aigua, que fa girar una turbina. L'urani és un element químic metàl·lic de símbol U i nombre atòmic 92. A la natura trobem diferents isòtops de l'urani, però els més comuns…
Setembre 2023, Sèrie 2, Problema 7
P7) Volem construir un sensor de radiació ultraviolada que sigui sensible a radiacions de longitud d'ona de 300\text{ nm}. Decidim utilitzar l'efecte fotoelèctric com a principi del sensor. Així doncs, utilitzarem una cèl·lula fotoelèctrica que emeti electrons. Per al bon funcionament d'aquesta cèl·lula, cal que…
Juny 2023, Sèrie 5, Problema 5
P5) Dins de la nucleosíntesi, el procés S es dona a les supernoves i és el responsable d'aproximadament la meitat dels elements més pesants que el ferro. Al final del procés S apareix un cicle tancat de bismut. La primera part d'aquest cicle correspon a la cadena de reaccions següent: el bismut ^{209}_{83} ext{Bi}…
Juny 2023, Sèrie 5, Problema 7
P7) El 1921 Albert Einstein (1897-1955) va guanyar el Premi Nobel de Física pel seu treball sobre l'explicació de l'efecte fotoelèctric. Amb el mètode del potencial invers es pot trobar l'energia cinètica màxima dels electrons que són emesos quan s'il·lumina una cel·la fotoelèctrica amb llum monocromàtica. Aquest…
Juny 2022, Sèrie 2, Problema 5
P5) El gas radó és una de les fonts de radioactivitat natural més abundants de la Terra. El radó prové de la descomposició d'elements radioactius naturals (com l'urani i el tori). El gas es difon a través del sòl fins a arribar a la superfície. La cadena de desintegració del radó Rn inclou vuit desintegracions…
Juny 2022, Sèrie 2, Problema 8
P8) Considereu un experiment d'efecte fotoelèctric en què el càtode és una làmina de cesi que té una freqüència llindar de 4,59 x 10¹ Hz. a) Calculeu el treball d'extracció del càtode. Si illuminem el càtode amb els diferents punters làser de la taula que hi ha a continuació, justifiqueu amb quins punters làser es…
Setembre 2022, Sèrie 3, Problema 5
P5) Per a mesurar la concentració de radó d'una estança, s'agafa una mostra de 180 cm³ d'aire. Es colloca la mostra dins d'un detector que compta el nombre total de desintegracions a. Considerem que totes les desintegracions provenen del radó 222, 23Rn. S'efectua un mesurament de les desintegracions durant 10 minuts…
Setembre 2022, Sèrie 3, Problema 6
P6) S'observa que els fotons d'una determinada freqüència que incideixen sobre una superfície metàllica provoquen l'emissió d'electrons d'aquesta superfície. a) Si mantenim la intensitat de la llum constant i augmentem la freqüència dels fotons, com varia el nombre d'electrons emesos i l'energia d'aquests? Encercleu…
Setembre 2022, Sèrie 3, Problema 8
P8) A principis dels anys seixanta del segle xx, els físics Robert Corbis Pound, Glen Anderson Rebka i Joseph Snider van verificar al Jefferson Physical Laboratory de Harvard la predicció d'Einstein que la gravetat canvia la freqüència de la llum. Entendre aquest efecte és essencial per a la navegació moderna, com…
Juny 2022, Sèrie 5, Problema 13
P5) En un accident de trànsit es veu involucrat un camió que transporta diferents tipus de residus nuclears. A conseqüència de l'impacte, part de la càrrega ha perdut l'embalatge i no es pot identificar el material recollit. Per l'aspecte, s'ha pogut saber que només s'han vessat dos tipus diferents de residus, però…
Juny 2022, Sèrie 5, Problema 16
P8) A l'abadia de Westminster, a Anglaterra, s'hi coronen les reines i els reis britànics i s'hi enterren o honoren els personatges més distingits. També s'hi ret homenatge a una equació, l'equació de Dirac, que data de l'any 1928 i és l'única que hi ha per ara. L'equació de Dirac és un exemple d'equació amb…
Setembre 2021, Sèrie 1, Problema 4
P4) Si fem servir una cambra de boira, podem identificar diferents partícules qualitativament en funció de les traces que s'observen. En la fotografia adjunta veiem una traça fina i erràtica que es corba menys que els fotoelectrons, la qual cosa indica que es tracta d'un electró generat en una desintegració ß. Els…
Setembre 2021, Sèrie 1, Problema 8
P8) En un experiment fotoelèctric, illuminem una superfície metàllica amb una llum verda que té una longitud d'ona de 546,1 nm. Observem que el potencial de frenada és de 0,376 V (tensió per la qual desapareix el corrent). a) Determineu la funció de treball (treball d'extracció) d'aquesta superfície metàŀlica.…
Juny 2021, Sèrie 2, Problema 5
P5) a) Escriviu el nombre màssic, el nombre atòmic i el nombre de neutrons que té el ¹³N. En la desintegració del N, un dels protons del nucli de nitrogen es transforma segons una desintegració ß*:p* →n+e+v. Escriviu la reacció de desintegració del N. Justifiqueu per què la desintegració ß no pot tenir lloc fora d'un…
Juny 2021, Sèrie 2, Problema 8
P8) Tenim dues ones monocromàtiques, una de λ = 750 nm, corresponent al color vermell, i una altra de λ = 550 nm, corresponent al color verd. a) Quina de les dues ones té els fotons més energètics? Calculeu la freqüència i l'energia d'un fotó i les d'un mol de fotons per a cadascuna de les dues radiacions. [1,25…
Juny 2021, Sèrie 5, Problema 12
P4) Segons els mesuraments efectuats amb tècniques de datació radiomètrica, les roques procedents de la Lluna són molt més antigues que les roques de la Terra. La roca més jove recollida a la Lluna (3 200 milions d'anys) és més antiga que les roques més antigues localitzades a la Terra. La nit del 4 d'agost del 2018,…
Juny 2021, Sèrie 5, Problema 16
P8) El 1916 Robert A. Millikan va determinar la constant de Planck a partir d'uns mesuraments molt acurats de l'energia dels electrons emesos i de la freqüència de la llum incident en uns experiments sobre l'efecte fotoelèctric. Paradoxalment, malgrat que Millikan volia refutar la teoria d'Albert Einstein, aquests…
Juny 2020, Sèrie 1, Problema 5
P5) El ¹C es produeix a l'atmosfera per l'acció dels raigs còsmics. Aquest isòtop és inestable i va decaient a ¹N mitjançant un procés de desintegració ß, amb un període de semidesintegració de 5 730 anys. La proporció de ¹4C respecte al ¹²C que hi ha a l'atmosfera és constant al llarg del temps. Els éssers vius…
Juny 2020, Sèrie 1, Problema 8
P8) Per a obrir i tancar la porta del garatge, disposem d'una cèŀlula fotoelèctrica d'un material alcalí que presenta una funció de treball d'1,20 eV. Sobre la superfície d'aquest material hi fem incidir llum de diverses longituds d'ona: A₁ = 1,04 µm; λ₂ = 0,6 μm; λ = 0,5 μm. a) Quina freqüència i quina energia (en…
Juny 2020, Sèrie 3, Problema 12
P4) La figura mostra l'estructura d'un accelerador lineal. Els cilindres metàllics tenen càrregues elèctriques alternades positives i negatives. A l'interior dels cilindres el camp elèctric és negligible. Les partícules carregades són accelerades Good per un camp elèctric aproximadament uniforme als espais entre els…
Juny 2020, Sèrie 3, Problema 13
P5) Un estudi ha revelat que el contingut de cesi 137 en vins de diferents anyades es relaciona amb diferents episodis nuclears, especialment amb les explosions termonuclears que van ocórrer durant la guerra freda: el Cs-137 emès en aquests episodis es va incorporar als vins, i un cop a l'ampolla no hi va haver cap…
Juny 2020, Sèrie 3, Problema 16
P8) Segons el model atòmic de Bohr, les òrbites que descriuen els electrons al voltant del nucli compleixen la relació següent: h 2πT m¸vr=non me és la massa de l'electró, v la seva velocitat, r el radi de l'òrbita i n és un nombre enter (nombre quàntic principal). Per a l'estat fonamental, n val 1; per a la segona…
Setembre 2020, Sèrie 4, Problema 5
P5) La datació per carboni 14 és una eina molt útil per a estimar l'edat de restes òssies o fòssils. Aquesta tècnica es basa en el cicle següent: Un nucli de nitrogen 14, ¹N, captura un neutró provinent de rajos còsmics de l'espai, allibera un protó i es converteix en carboni 14. El carboni 14 forma molècules de CO₂…
Setembre 2020, Sèrie 4, Problema 8
P8) Tenim una fotocèŀlula en la qual el càtode és fet d'un material alcalí que només pot emetre electrons per efecte fotoelèctric si els fotons tenen una energia superior a 1,20 eV. Enviem sobre el càtode un feix de fotons format per 107 fotons/s d'una longitud d'ona de llum verda de 500 nm. a) Quina energia cinètica…
Juny 2019, Sèrie 1, Problema 5 (Opció A)
P5) El Reactor Experimental Termonuclear Internacional (International Thermonuclear Experimental Reactor, ITER) és el primer projecte que estudia la possibilitat de produir energia per fusió nuclear. De totes les reaccions de fusió possibles, la reacció entre el deuteri i el triti (dos isòtops de l'hidrogen) és la…
Juny 2019, Sèrie 1, Problema 5 (Opció B)
P5) Quan s'illumina una superfície metàllica amb una radiació ultraviolada λ = 300 nm, el metall emet electrons amb una energia cinètica tan gran que, per a frenar-los (anullar el corrent), cal aplicar-hi un potencial de frenada d'1,04 V. a) Calculeu l'energia dels fotons incidents i el treball d'extracció (o funció…
Juny 2019, Sèrie 4, Problema 3 (Opció B)
OPCIÓ B P3) El novembre del 2017, diversos observatoris de tot Europa van enregistrar un augment de les concentracions de l'isòtop ruteni 106 (106Ru). Es desconeix la naturalesa exacta de l'accident que va provocar aquesta emissió radioactiva. Es calcula que, en el moment de l'emissió, l'activitat de la fuita era de…
Juny 2019, Sèrie 4, Problema 3 (Opció A)
OPCIÓ A P3) a) Escriviu l'equació del balanç energètic en l'efecte fotoelèctric. Digueu el significat de cada un dels termes i deduïu l'expressió de la longitud d'ona llindar a partir, únicament, de la funció de treball (treball d'extracció) del metall i de constants universals. [1 punt] b) Iluminem una placa de sodi…
Setembre 2019, Sèrie 5, Problema 5 (Opció B)
P5) La reacció de fusió més simple és la fusió d'un protó amb un neutró. El resultat d'aquesta fusió és la formació d'un determinat isòtop de l'hidrogen i d'un fotó. a) Quin isòtop es forma? Escriviu l'equació nuclear que correspon a aquest procés. [1 punt] b) Determineu l'energia del fotó en joules (J) i en…
Setembre 2019, Sèrie 5, Problema 5 (Opció A)
P5) El telescopi MAGIC (de l'anglès Major Atmospheric Gamma-ray Imaging Cherenkov Telescope, és a dir, 'telescopi de raigs gamma per emissió de radiació de Txerenkov a l'atmosfera') és a l'Observatori del Roque de los Muchachos a La Palma, Illes Canàries. L'objectiu del telescopi és estudiar els raigs còsmics de molt…
Juny 2018, Sèrie 1, Problema 5 (Opció B)
P5) Sobre un metall alcalí incideix llum de longitud d'ona λ = 3,00 × 10² nm. Si els fotoelectrons emesos tenen una energia cinètica màxima de 2,00 eV, calculeu: a) L'energia (en eV) d'un fotó de la llum incident. [1 punt] b) El treball d'extracció (en eV) corresponent a aquest metall. [1 punt] DADES: 1 eV = 1,60 ×…
Setembre 2018, Sèrie 3, Problema 5 (Opció B)
P5) Un material alcalí que pot emetre electrons per efecte fotoelèctric presenta una funció de treball d'1,30 eV. Sobre la superfície d'aquest material incideix llum groga amb una longitud d'ona de 500 nm. a) Quina freqüència i quina energia tenen els fotons de la llum groga? [1 punt] b) Quina energia cinètica, en…
Setembre 2018, Sèrie 3, Problema 5 (Opció A)
P5) El carboni 14 (¹4C) és un isòtop radioactiu que es produeix a les capes altes de la troposfera i de l'estratosfera. La datació de restes orgàniques es basa en la desintegració d'aquest isòtop, que passa als organismes a través de la cadena alimentària. La desintegració d'una mostra de ¹4C produeix partícules ß-.…
Juny 2018, Sèrie 5, Problema 2 (Opció CO)
P2) L'isòtop ⁹⁹Tc, tecneci metaestable, s'utilitza com a radiotraçador en medicina, i té un període de semidesintegració de 6 hores, un temps suficient perquè s'acumuli en l'òrgan que es vol estudiar sense que perduri gaire temps en l'organisme. Aquest isòtop és un emissor y amb una energia d'uns 140 keV, i se'n pot…
Juny 2017, Sèrie 1, Problema 5 (Opció A)
P5) La presència de l'isòtop ferro 60 (60Fe) en algunes roques lunars i en alguns sediments oceànics indica, segons alguns astrofísics, que una supernova va esclatar a les proximitats del Sistema Solar en una època relativament recent (a escala còsmica) i va fer arribar aquest isòtop fins a la Terra. El Fe té un…
Juny 2017, Sèrie 1, Problema 5 (Opció B)
P5) El període de semidesintegració d'un nucli radioactiu és de 600 s. Disposem d'una mostra que inicialment té 10¹⁰ d'aquests nuclis. a) Calculeu la constant de desintegració i el nombre de nuclis que queden després d'una hora. b) Calculeu l'activitat de la mostra dues hores després de l'instant inicial.
Setembre 2017, Sèrie 2, Problema 3 (Opció B)
OPCIÓ B P3) El iode 131 (¹3¹1), descobert per Glenn Seaborg i John Livingood el 1938, és un important radioisotop que s'utilitza en la radioteràpia posterior a la tiroidectomia en els casos de càncer de tiroide. Té un període de semidesintegració de 8,02 dies i es transforma en xenó (Xe) mitjançant una emissió…
Setembre 2017, Sèrie 2, Problema 3 (Opció A)
OPCIÓ A P3) Una partícula a (He) es dirigeix directament cap al nucli d'un àtom d'urani (23U). El radi del nucli d'urani és, aproximadament, de 0,008 pm (picòmetres). A 0,008 nm nucli d'urani a) Compareu quantitativament els valors del mòdul de la intensitat del camp elèctric degut al nucli d'urani en dos punts, A i…
Setembre 2017, Sèrie 2, Problema 4 (Opció A)
P4) Dues mostres radioactives tenen, en un moment donat, 1,00 x 10¹ mol cadascuna. Les mostres són de dos isòtops diferents de l'element radó (Rn): en concret, de radó 222 (222Rn) i de radó 224 (224Rn). Els dos isòtops són radioactius i tenen, respectivament, períodes de semidesintegració de 3,82 dies i 1,80 hores.…
Juny 2017, Sèrie 5, Problema 3 (Opció CO)
OPCIÓ A P3) Per a fer observacions, els microscopis òptics fan servir fotons i els microscopis electrònics utilitzen electrons. El poder de resolució d'un microscopi és la capacitat que té per a diferenciar com a punts separats dos punts molt propers i està determinat (en part) per la longitud d'ona de la radiació…
Juny 2017, Sèrie 5, Problema 3 (Opció B)
P3) La desintegració del tori, 232Th, fins a arribar al plom, 208Pb, passa per diferents isòtops i elements: 228Ra, 228 Ac, 228Th, 224Ra, 220Rn, 216Po, 212Pb, ²1²Bi, 212Po i 208Pb. a) Completeu les reaccions que permeten arribar al 208Pb a partir del 232Th. b) Tenint en compte que el període de semidesintegració del…
Setembre 2016, Sèrie 1, Problema 5
P5) L'isòtop radioactiu fluor 18 es fa servir com a radiofàrmac en tomografies per emissió de positrons (TEP). Quan es desintegra radioactivament, aquest isòtop desprèn un positró que s'anihila ràpidament amb un electró de l'entorn i produeix dos fotons gamma amb la mateixa energia. Aquests fotons, detectats per…
Setembre 2016, Sèrie 1, Problema 8
P5) La irradiancia solar que arriba a la superfície de la Terra (potència incident per unitat de superfície) és aproximadament de 1 400 W m²2. Suposem que l'energia mitjana dels fotons que hi arriben és de 2,20 eV. a) Quina és la longitud d'ona mitjana (en nm) dels fotons que arriben a la Terra? b) Calculeu el nombre…
Juny 2016, Sèrie 3, Problema 5
Al laboratori es mesura l’energia cinètica màxima dels electrons emesos quan es fa incidir llum de freqüències diferents sobre una superfície metàl·lica Els resultats obtinguts es mostren en la gràfica adjunta a Determineu el valor de la constant de Planck a partir de la gràfica b Calculeu l’energia mínima…
Juny 2016, Sèrie 3, Problema 7
3 El potassi 40 40 K és un isòtop inestable Es pot transformar en calci Ca mitjançant una desintegració β – o en argó Ar mitjançant una desintegració β + El nombre atòmic del calci és 20 a Escriviu les equacions nuclears que corresponen a aquests processos incloent-hi els neutrins i els antineutrins b També és…
Juny 2016, Sèrie 5, Problema 13
2 longitud d’ona i observem que s’origina un corrent elèctric Comprovem que el corrent desapareix quan apliquem una tensió de 0 950 V potencial de frenada a Calculeu el treball d’extracció funció de treball i el llindar de freqüència del metall del càtode b Expliqueu raonadament si es produirà efecte fotoelèctric…
Juny 2016, Sèrie 5, Problema 15
P4 Una substància radioactiva es desintegra segons l’equació següent en el sistema internacional SI N N 0 e –0 0050 t a Expliqueu el significat de les magnituds que intervenen en aquesta equació i indiqueu el període de semidesintegració de la substància Justifiqueu la resposta b Si en un moment determinat la mostra…
Juny 2015, Sèrie 2, Problema 2 (Opció CO)
P2) En un nucli atòmic radioactiu s'esdevenen dues N 132 131 130 129 128 127 desintegracions radioactives successives, representades en la gràfica de la figura. En l'eix de les abscisses s'indica el nombre de protons (Z) i en l'eix de les ordenades, el nombre de neutrons (N) dels elements químics que intervenen en el…
Juny 2015, Sèrie 2, Problema 5 (Opció B)
P5) Una cèllula fotoelèctrica és iluminada amb llum blava de 4750 Å. La freqüència llindar de la cèŀlula és de 4,75 x 10¹4 Hz. Calculeu: a) L'energia dels fotons incidents i el treball d'extracció característic del metall de la cèŀlula. b) L'energia cinètica màxima dels electrons emesos i el seu potencial de frenada.…
Juny 2015, Sèrie 2, Problema 5 (Opció A)
P5) El període de semidesintegració de l'isòtop 235U és de 7,00 × 10³ anys. Per a una mostra d'1,000 g, calculeu: a) L'activitat inicial en becquerels (Bq). b) La massa de 235U quan hagin passat 10³ anys. DADES: Nombre d'Avogadro, N=6,022 x 1023 nuclis-mol-¹ 1 Bq = 1 desintegració-s-¹ Massa molar de 235U, M=235 g-mol-¹
Setembre 2015, Sèrie 5, Problema 3 (Opció A)
P3) El radó 222, de símbol Rn, és un gas noble responsable de bona part de l'exposició de les persones a les radiacions ionitzants. El 222Rn es forma al subsòl a partir del radi (Ra) i a causa del seu estat gasós es difon cap a l'atmosfera. a) Quan el 222Rn es desintegra emet partícules a. Escriviu l'equació nuclear…
Setembre 2015, Sèrie 5, Problema 3 (Opció B)
277 P3) El copernici 112 Cn va ser sintetitzat al laboratori del Centre per a la Recerca d'Ions Pesants (GSI) de Darmstadt (Alemanya) el 9 de febrer del 1999. El nom oficial data del febrer del 2010, en honor de Nicolau Copèrnic. Per a obtenir-lo, es bombardeja una diana de plom amb projectils d'àtoms de zinc. La…
Juny 2014, Sèrie 3, Problema 3 (Opció A)
P3) A l'espectroscòpia de fotoemissió ultraviolada (UV), iluminem les mostres amb un feix de radiació UV i analitzem l'energia dels electrons emesos. a) Hem illuminat una mostra amb radiació de longitud d'ona λ = 23,7 nm i els fotoelectrons analitzats tenen una energia cinètica màxima de 47,7 eV. Calculeu la funció…
Juny 2014, Sèrie 3, Problema 3 (Opció B)
P3) En un jaciment arqueològic es troben unes restes òssies antigues d'animals. Un gram d'aquestes restes conté 9,5 × 108 àtoms de carboni 14. L'anàlisi d'una mostra actual, de la mateixa massa i de característiques similars, revela que, en el moment de la mort dels animals, els ossos tenien 6,9 × 10⁹ àtoms de…
Juny 2014, Sèrie 4, Problema 3 (Opció B)
OPCIÓ B P3) Una porta s'obre i es tanca mitjançant un dispositiu fotoelèctric. La longitud d'ona de la radiació electromagnètica utilitzada és de 850 nm i l'energia mínima d'extracció del material fotodetector és d'1,20 eV. Calculeu: a) L'energia cinètica dels fotoelectrons emesos i la longitud d'ona de De Broglie…
Juny 2014, Sèrie 4, Problema 3 (Opció A)
P3) L'any 2006, l'exespia rus del KGB Aleksandr Litvinenko va ser víctima d'un enverinament amb poloni 210 i es va convertir en la primera víctima confirmada que moria per la síndrome de radiació aguda. El poloni 210 és un emissor de partícules a que es troba a la natura i que també es pot obtenir en laboratoris…
Setembre 2014, Sèrie 5, Problema 2 (Opció CO)
P2) L'any 2013 es va celebrar el centenari del model atòmic proposat per Niels Bohr. Segons aquest model, l'àtom de 'H té un protó en el nucli i un electró que descriu una òrbita circular estable al seu voltant. El radi mínim que pot tenir aquesta òrbita, segons el model de Bohr, és de 5,29 x 10-¹¹ m. Per a aquesta…
Setembre 2014, Sèrie 5, Problema 3 (Opció A)
OPCIÓ A P3) Illuminem una superfície de coure amb llum de diverses freqüències i quan s'alliberen electrons del metall, en mesurem l'energia cinètica. Amb les dades obtingudes de l'experiment dibuixem la gràfica següent: 4 3,72 2 f(10¹⁹ Hz) E (eV) 7,86 a) Expliqueu breument què és el llindar de freqüència de l'efecte…
Setembre 2014, Sèrie 5, Problema 3 (Opció B)
OPCIÓ B P3) Un tub de buit com el de la figura adjunta té l'ànode A fet de coure i la distància entre els elèctrodes és d = 30 cm. Establim un camp elèctric uniforme de A a B que genera una diferència de potencial de 3 V i illuminem l'ànode amb radiacions que tenen fotons incidents amb una energia de 10 eV. Observem…
Setembre 2013, Sèrie 1, Problema 3 (Opció B)
P3) El iode pot ser un radiofàrmac. L'isòtop ¹3 és una font de raigs gamma. S'injecta al pacient per poder obtenir imatges gammagràfiques. Aquest radioisòtop té un període de semidesintegració de 13,2 h. a) Quina fracció de 31 resta al cos 24,0 hores després d'injectar el fàrmac? b) En un altre procés, el ¹3¹1 també…
Setembre 2013, Sèrie 1, Problema 5 (Opció A)
P5) Disposem d'un tub de buit com el de la figura. L'elèctrode A és fet de potassi, que té W = 2,29 eV com a valor de treball d'extracció. a) Determineu la velocitat amb què surten els electrons arrancats de l'elèctrode A quan l'illuminem amb llum de color violat de 400 nm de longitud d'ona. B D A $ d b) A…
Juny 2013, Sèrie 3, Problema 3 (Opció B)
P3) El poloni 210 és un emissor de partícules a que es troba a la natura i que també es pot obtenir en laboratoris nuclears a partir del bombardeig del bismut 209 amb neutrons. El període de semidesintegració són 138 dies. a) Escriviu la reacció de desintegració del poloni 210 si sabem que, en desintegrar-se,…
Juny 2013, Sèrie 4, Problema 3 (Opció A)
P3) En una experiència, enviem radiació ultraviolada contra una placa de plom i produïm efecte fotoelèctric. Els electrons que es desprenen de la placa són frenats totalment per una diferència de potencial elèctric que depèn de la longitud d'ona de la radiació ultraviolada incident. A partir de les mesures efectuades…
Juny 2013, Sèrie 4, Problema 3 (Opció B)
P3) El poloni 210 és un emissor de partícules a que es troba a la natura i que també es pot obtenir en laboratoris nuclears a partir del bombardeig del bismut 209 amb neutrons. El període de semidesintegració són 138 dies. a) Escriviu la reacció de desintegració del poloni 210 si sabem que, en desintegrar-se,…
Juny 2012, Sèrie 1, Problema 3 (Opció A)
P3) L'urani 235 té uns quaranta modes possibles de desintegració per absorció d'un neutró. a) Completeu la reacció nuclear següent, que s'esdevé quan un nucli d'urani 235 absorbeix un neutró: b 95 n+ 235U → Sr+ Xe +2 n 92 Indiqueu també quants neutrons i protons té aquest nucli d'urani. b) Calculeu l'energia produïda…
Juny 2012, Sèrie 1, Problema 4 (Opció B)
P4) Un dels problemes principals de la producció d'energia elèctrica en les centrals nuclears és l'emmagatzematge dels residus radioactius. El plutoni és un d'aquests residus: té un període de semidesintegració de 6,58 x 10³ anys i és un potent emissor de partícules a. a) Si avui s'emmagatzema una quantitat…
Juny 2012, Sèrie 3, Problema 2 (Opció CO)
P2) Hem observat una mostra d'un isòtop radioactiu. El gràfic mostra l'evolució del nombre d'àtoms de l'isòtop durant 200 dies. 1,2 x 10¹6 Nombre d'àtoms 1,0 x 1016 8,0 x 10156,0 x 10154,0 x 1015 2,0 x 10150,0 80 Hg 0 20 40 a) Determineu el període de semidesintegració de l'isòtop. Quants àtoms quedaran al cap de…
Setembre 2012, Sèrie 4, Problema 2 (Opció CO)
P2) Una gammagrafia òssia és una prova diagnòstica que consisteix a injectar per via intravenosa una substància que conté un cert isòtop radioactiu que es diposita en els ossos i que emet raigs gamma. La radiació emesa es detecta amb una gammacàmera que escaneja el cos i pren imatges de la quantitat de l'isòtop…
Juny 2010, Sèrie 1, Problema 3 (Opció B)
Opció B P3) La tècnica de diagnòstic a partir de la imatge que s'obté mitjançant tomografia per emissió de positrons (PET, positron emission tomography) es fonamenta en l'anihilació entre la matèria i l’antimatèria. Els positrons, emesos pels nuclis de fluor, ¹8F, injectats al pacient com a radiofàrmac, s'anihilen en…
Juny 2010, Sèrie 4, Problema 2 (Opció CO)
P2) Per estudiar el procés de desintegració d'una mostra radioactiva que inicialment tenia 6,00.1023 àtoms radioactius, hem mesurat en intervals d'un segon el nombre d'àtoms que encara no s'havien desintegrat. Els resultats obtinguts es representen en la gràfica següent: Nombre d'àtoms (x 10²³) 6 5 0 0 2 4 6 8 temps…
Juny 2010, Sèrie 5, Problema 2 (Opció CO)
P2) La gràfica següent mostra la variació de la massa d'una mostra de iode 131, que és un isòtop radioactiu, al llarg del temps. Massa (g) 100 80 60 40 20 0 0 2 4 a) Trobeu el període de 6 la mostra tindrem al cap 8 semidesintegració de l'isòtop i digueu quina quantitat de de quaranta dies. b) El iode 131, en…