Estime a ordem de grandeza da energia potencial eletrostática (em eV ) do Uranio235. Para isso, admita que a distância média entre os nucleons seja da ordem de 1fm.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício que pede para estimar a ordem de grandeza da energia potencial eletrostática do Urânio-235, medida em elétron-volts (eV). Para resolver isso, vamos precisar saber como calcular a energia potencial entre partículas carregadas eletricamente, entender as constantes que entram na fórmula e converter as unidades para eV. A distância média entre os nucleons (prótons e nêutrons) é dada como sendo de aproximadamente 1 femtômetro (1 fm).
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a energia potencial eletrostática entre duas cargas elétricas pode ser calculada usando a fórmula:
Aqui:
-
é a constante eletrostática, que vale aproximadamente . -
é a carga elementar, . -
é a distância entre as cargas, que no caso é .
Passo 3
Vamos calcular a energia potencial usando os valores acima:
Calculando o numerador:
Agora, multiplicando pela constante
e dividindo pela distância:
Passo 4
Agora, precisamos converter a energia de Joules para elétron-volts (eV). Sabemos que:
Então:
Resposta
A ordem de grandeza da energia potencial eletrostática do Urânio-235 é aproximadamente
(ou 1 MeV).