Considere a reação nuclear:
, onde X é um nuclídeo. O núcleo projétil (próton) precisa ter alguma energia cinética para que reação ocorra? Se sim, qual deveria ser sua energia cinética mínima?
Passo 1
Beleza, vamos de novo: a reação é
O conteúdo aqui é física nuclear: a gente vai usar conservação de massa (números de massa e número atômico) pra descobrir quem é
, depois calcular o
-value (energia liberada ou absorvida) comparando massas, e por fim achar a energia cinética mínima que o próton precisa ter pra superar o
-negativo. Vamos precisar das massas dos núcleos (em unidades de massa atômica
) e da fórmula de energias em reações.
Passo 2
Descobrindo
:
- Soma dos números de massa:
. Como sai um nêutron ( ), o resto é . - Soma dos números atômicos:
. O nêutron não tem carga, então .
Elemento de número atômico 4 é berílio, logo.
Assim a reação completa é
Passo 3
Calculando o
-value:
Usando massas (aprox.):
Logo
Convertendo em MeV (
):
Como
, a reação é endotérmica: precisa dar pelo menos 2,16 MeV.
Passo 4
Energia de threshold no referencial do alvo (Li parado) é maior que
por causa da conservação de momento. A fórmula é
Substituindo
e
:
Resposta
A energia cinética mínima do próton deve ser cerca de
.