Cada uma das reações a seguir é proibida. Determine quais leis de conservação são violadas para cada uma delas.
p+p p+p+n

Passo 1

O enunciado dá a reação
p + p ;longrightarrow; p + p + n
e pede para identificarmos quais leis de conservação são violadas. Vamos precisar verificar, para essa reação, as seguintes leis de conservação fundamentais: carga elétrica, número bariónico, número leptônico e energia/momento (embora energia/momento possam ser fornecidos como energia cinética extra).

Passo 2

Verificamos primeiramente a conservação de carga elétrica. Cada próton tem carga +1 e o nêutron carga 0.
Carga inicial:
Qi = (+1) + (+1) = +2
Carga final:
Qf = (+1) + (+1) + 0 = +2
Como Qi = Qf, a carga elétrica está conservada.

Passo 3

Agora analisamos a conservação do número bariónico. A cada bárion (próton ou nêutron) associamos B=+1.
Número bariónico inicial:
Bi = 1 + 1 = 2
Número bariónico final:
Bf = 1 + 1 + 1 = 3
Como Bi neq Bf, a reação viola a conservação do número bariónico.

Passo 4

Verificamos rapidamente o número leptônico. Não há léptons nem no estado inicial nem no final, então
Li = 0, Lf = 0,
logo o número leptônico está conservado.

Passo 5

Energia e momento podem ser satisfeitos se houver energia cinética suficiente no sistema inicial, então não há violação obrigatória dessas leis em princípio. A única violação fundamental aqui é a do número bariónico.

Resposta

A reação p+ptop+p+n viola a conservação do número bariónico.

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