Determine quais das reações a seguir podem acontecer. Para aquelas que não podem, determine a lei (ou leis) de conservação violada.
Passo 1
O enunciado apresenta a reação
e pede para verificar se ela pode acontecer. Vamos checar as leis de conservação de carga elétrica, número bariónico, número leptônico (família múon) e conservação de energia (massa).
Passo 2
Conservação da carga elétrica:
A carga da partícula inicial é
A carga da partícula inicial é
Na saída temos
Logo, a carga elétrica se conserva.
Passo 3
Conservação do número bariónico
:
Para um méson temos
.
Para as partículas finais
Para um méson
Para as partículas finais
Portanto
e a conservação do número bariónico é violada.
Passo 4
Conservação do número leptônico de múon
:
Inicialmente . A partícula
é um antilept-ton de múon, com
Inicialmente
e o nêutron não contribui para o número leptônico. Assim
violando a conservação do número leptônico de múon.
Passo 5
Conservação de energia (massa):
As massas em repouso são aproximadamente
As massas em repouso são aproximadamente
O lado final teria energia de repouso mínima
muito maior que
, logo falta energia. A conservação de energia/massa também impede essa reação.
Resposta
A reação não pode ocorrer. Ela viola a conservação do número bariónico, do número leptônico de múon e a conservação de energia.