Um fóton de 10 MeV interage com um meio absorvedor num processo de produção de par. Calcule a energia cinética do pósitron produzido na interação, sabendo que o elétron que emerge da interação tem energia cinética de 2 MeV .

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você tem um fóton com 10 MeV que interage com um meio absorvedor e produz um par de partículas: um elétron e um pósitron. O elétron acaba com uma energia cinética de 2 MeV. Nosso objetivo aqui é descobrir qual é a energia cinética do pósitron produzido nessa interação. Vamos usar o conceito de conservação de energia para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a energia total do sistema antes da interação precisa ser igual à energia total após a interação. Antes, só temos o fóton com 10 MeV. Depois, temos o elétron e o pósitron.

Passo 3

Sabemos que tanto o elétron quanto o pósitron têm uma energia de repouso, que é a energia que eles têm mesmo quando estão parados. A energia de repouso do elétron e do pósitron é a mesma: 511 , keV ou 0.511 , MeV.

Passo 4

Então, após a interação, a energia total é a soma das energias de repouso e das energias cinéticas das duas partículas:
Energia total após = (0.511 , MeV + 2 , MeV) + (0.511 , MeV + Energia cinética do pósitron) óéó

Passo 5

Sabemos que essa energia total após deve ser igual à energia do fóton antes da interação, que é 10 MeV. Assim, temos:
(0.511 + 2) + (0.511 + Energia cinética do pósitron) = 10 éó

Passo 6

Vamos resolver a equação para encontrar a energia cinética do pósitron:
0.511 + 2 + 0.511 + Energia cinética do pósitron = 10 éó
3.022 + Energia cinética do pósitron = 10 éó
Energia cinética do pósitron = 10 - 3.022 éó
Energia cinética do pósitron = 6.978 , MeV éó

Resposta

A energia cinética do pósitron produzido na interação é de aproximadamente 6,978 MeV.

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