Ocasionalmente, múons de alta energia colidem com elétrons e produzem dois neutrinos de acordo com a reação mu^++e^- 2 nu. Que tipo de neutrinos eles são?

Passo 1

O enunciado apresenta a reação
mu^+ + e^- ;longrightarrow; 2,nu
e pergunta quais neutrinos saem, sabendo que devem ser obedecidas as leis de conservação de carga elétrica e de números leptônicos de cada sabor (elétron e múon).

Passo 2

Vamos anotar as quantidades iniciais:
  • Carga elétrica total:
Qin = (+1) + (-1) = 0
  • Número leptônico eletrônico: o elétron tem Le=+1 e o méson mu^+ não contribui a Le, logo
Le,in = +1
  • Número leptônico muônico: o mu^+ é o antimuon e carrega Lmu=-1, enquanto o elétron não contribui a Lmu, logo
Lmu,in = -1

Passo 3

No estado final temos dois neutrinos (ou antineutrinos). Cada um transporta um único número leptônico de determinado sabor. Para reproduzir
Le,fin = +1, Lmu,fin = -1
devemos ter:
  • um neutrino eletrônico nue, que contribui com Le=+1 e Lmu=0;
  • um antineutrino muônico barnumu, que contribui com Lmu=-1 e Le=0.
    A carga final também é zero, compatível com a conservação de carga.

Resposta

São produzidos um neutrino eletrônico nue e um antineutrino muônico barnumu.

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