Cada uma das reações a seguir é proibida. Determine quais leis de conservação são violadas para cada uma delas.
Passo 1
O enunciado dá a reação
p + p ;longrightarrow; mu^+ + e^-
e pede para identificar quais leis de conservação são violadas. O conteúdo de matéria é conservação de números quânticos (carga, número bariónico e números leptônicos).
Passo 2
Definimos os números quânticos relevantes:
– Carga elétrica Q.
– Número bariónico B.
– Número leptônico de elétron Le.
– Número leptônico de múon Lmu.
Passo 3
Calculamos os totais no estado inicial (esquerda):
– Qin = Qp + Qp = (+1) + (-1) = 0
– Bin = Bp + Bp = (+1) + (-1) = 0
– Le,in = 0 (não há elétrons).
– Lmu,in = 0 (não há múons).
Passo 4
Calculamos os totais no estado final (direita):
– Qfin = Qmu^+ + Qe^- = (+1) + (-1) = 0
– Bfin = 0 (não há barións).
– Le,fin = +1 (apenas e^- contribui).
– Lmu,fin = -1 (apenas mu^+, antipartícula de múon).
Passo 5
Comparamos iniciais e finais:
– Carga: Qin=0 e Qfin=0 to ok.
– Bariónico: Bin=0 e Bfin=0 to ok.
– Leptônico de elétron: Le,in=0 e Le,fin=+1 to não conservado.
– Leptônico de múon: Lmu,in=0 e Lmu,fin=-1 to não conservado.
Resposta
Violam-se as leis de conservação dos números leptônicos de elétron (Le) e de múon (Lmu).
Física - Serway e Jewett - Física para cientistas e engenheiros - Vol 4 - 8ª Edição - Capítulo 12.Problemas - Ex. 11.a