Q|C (a) Mostre que o número bariônico e a carga são conservados nas reações a seguir de um píon com um próton:
(1)
(2)
(b) A primeira reação é observada, mas a segunda nunca acontece. Explique.
(1)
(2)
(b) A primeira reação é observada, mas a segunda nunca acontece. Explique.
Passo 1
O enunciado nos dá duas reações envolvendo um píon e um próton e pede para mostrar que nelas o número bariônico e a carga elétrica se conservam, e em seguida explicar por que a segunda reação não ocorre na prática. Para isso, vamos atribuir a cada partícula o seu número bariônico
, a sua carga elétrica
e, no item (b), o seu número de estranheza
.
Passo 2
Avaliação de
e
na reação (1)
.
– Partículas iniciais:
– Partículas iniciais:
Logo
– Partículas finais:
Logo
Conservação em (1):
Passo 3
Avaliação de
e
na reação (2)
.
– Partículas iniciais são as mesmas do passo anterior, então
– Partículas iniciais são as mesmas do passo anterior, então
– Partículas finais:
Logo
Conservação em (2):
Passo 4
Análise do número de estranheza
para explicar por que a reação (2) não ocorre no forte.
– Valores de :
– Valores de
Para a reação (1):
logo
se conserva e a reação forte é permitida.
Para a reação (2):
Para a reação (2):
logo há violação de conservação de
, o que impede a reação no canal forte.
Resposta
(a) Em ambas as reações
e
se conservam.
(b) A segunda reação não ocorre porque gera com estranheza
sem produzir uma partícula com estranheza compensadora, violando a conservação de
nas interações fortes.
(b) A segunda reação não ocorre porque gera