Enunciado

Um núcleo de oiro tem raio de 6,23 fm e uma partícula alfa tem raio de 1,80 fm. Que energia deve ter uma partícula alfa incidente para “encostar” na superfície do núcleo de ouro em uma colisão frontal?

Passo 1

Para que a partícula alfa “encoste” na superfície do núcleo de ouro em uma colisão frontal, a distância de máxima aproximação deve ser igual à soma dos raios dos dois núcleos:

r = r C u + r α = 6,23   f m + 1,80   f m = 8,03   f m

Passo 2

Nesse caso, de acordo com a lei de conservação da energia e a Eq. 24-43, temos:

K α = U = 1 4 π ε 0 k q α q A u r = 8,99 × 10 9 V ⋅ m C 2 79 1,6 × 10 - 19 2 ( 8,03 × 10 - 15 m ) ( 1,60 × 10 - 19 J e V ) = 28,3 × 1 0 6 e V = 28,3 M e V

Resposta

28,3 M e V

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