Elétrons e pósitrons são produzidos em reações nucleares envolvendo prótons e nêutrons. Essas reações são conhecidas pelo nome genérico de decaimento beta. Se um próton se transforma em um nêutron, é produzido um elétron ou um pósitron?

Passo 1

Beleza, aqui vai o resumo: a questão diz que um próton se transforma num nêutron e pergunta se, nesse processo, sai um elétron (e⁻) ou um pósitron (e⁺). O conteúdo envolvido é o decaimento beta e, pra resolver, precisamos usar as leis de conservação de carga elétrica e de número leptônico.

Passo 2

Vamos olhar a conservação de carga elétrica.
  • Um próton tem carga +1;(próton) ;=; 0;(nêutron) ;+; (+1);(pósitron) , (em unidades da carga elementar),
  • Um nêutron tem carga .
Quando o próton vira nêutron, perdemos de carga. Para manter tudo certinho, o que vier junto precisa “compensar” essa carga que sumiu. Se fosse um elétron, que tem carga , não resolveria—isso deixaria a conta em ! Já o pósitron tem carga . Aí sim,
óêó

Passo 3

Só por questões de completude: em todo decaimento beta também rola conservação de número leptônico.
  • Prótons e nêutrons são férmions de tipo “bárion” (número leptônico zero).
  • O pósitron é um leptão com número leptônico p ;to; n ;+; e^+ ;+; nue, .
    Então, para manter o número leptônico total em zero, aparece junto um neutrino eletrônico ( ), que tem número leptônico . O esquema completo do decaimento é

Resposta

Sai um pósitron ( ).

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