(a) Use as informações disponíveis na tabela 15-1 para calcular em MeV a energia liberada na fusão de dois núcleos de para formar um núcleo de .
(b) Calcule também, em MeV, a altura da barreira repulsiva coulombiana que precisa ser vencida para que haja uma probabilidade apreciável de que os dois núcleos se aproximem o suficiente para provocar a fusão. Considere os núcleos de como esferas uniformemente carregadas de raio 1.5F e calcule a energia correspondente
Passo 1
No problema (a), precisamos usar alguns dados da tabela 15-1. Nela constam 2 dados essenciais para que possamos resolver esse item.
. Este representa unidade de massa atômica.
A energia liberada nesse processo é escrita como:
esse 2 aparece pelo fato de ser a massa das partes constituintes dos dois núcleos de . A equação 15-20 do livro nos diz que: , então nossa energia tem como resultado a expressão
Passo 2
No item (b) esse valor em MeV corresponde a energia potencial necessária para que a barreira possa ser vencida. Dessa forma iremos calcular a energia potencial eletrônica. Que já é bem conhecida por nós.
vamos usar uma aproximação fazendo . Um dado importante que precisamos levar em conta é: considerando os núcleos como esferas carregadas quando elas encostam uma na outra, a distância entre seus centro é de 3F. Uma vez que o raio delas é dado por 1.5F. Deste modo
Resposta
Assim nossas respostas para os itens (a) e (b) são:
(a)
(b)
Vamos adiante! Ainda temos muito pela frente.