Enunciado

Use a tabela 7 - 1 para calcular a energia necessária para remover um nêutron de uma partícula alfa em repouso, deixando um núcleo de hélio-3 em repouso mais um nêutron com 1,5   M e V de energia cinética.

Passo 1

Uma partícula alfa é um núcleo de hélio, que tem dois prótons e dois nêutrons, e por isso é representado por 4He.

Pela tabela mencionada no enunciado, a energia de repouso dessa partícula alfa (núcleo de hélio) é:

E α = 3727,379   M e V

Quando removemos um dos nêutrons dessa partícula, ela passa a ser escrita como 3He. A energia de repouso desse novo “núcleo” é:

E 3 H E = 2808,391   M e V

E a energia de repouso do nêutron que foi liberado é:

E n = 939,565   M e V

Além disso, esse nêutron terá a seguinte energia cinética:

K n = 1,5   M e V

Passo 2

Queremos calcular a energia necessária para remover esse nêutron e ainda deixa-lo com essa energia cinética K n .

Para simplesmente removê-lo do núcleo de hélio, vamos calcular a diferença entre a energia de repouso final e inicial do conjunto:

Δ E = E 3 H e + E n - ( E α )

Δ E = 939,565 + 2808,391 - ( 3727,379 )

Δ E = 20,577   M e V

Mas isso é apenas para remover o nêutron do núcleo, agora temos que adicionar a energia cinética K n que ele terá no final. Então a energia E necessária para cumprir todo o processo do enunciado é:

E = Δ E + K n = 20,577 + 1,5

E ≅ 22,1   M e V

Resposta

A energia necessária é 22,1   M e V .

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Potência automotiva II. a) Supondo que são necessários 8,0 hp para dirigir um automóvel de 1800 kg, a 60,0 km/h em uma estrada plana, qual é o total da força retardadora em função do atrito, da resist
Qualquer pássaro, independentemente do tamanho, deve manter uma potência de saída de 10 a 25 W por quilograma de massa do corpo para poder voar batendo as asas. a) Um colibri dos Andes (Patagona gigas
Um automóvel de massa m e velocidade inicial v 0 é acelerado utilizando a potência máxima P M do motor durante um intervalo de tempo T . Calcule a velocidade do automóvel ao fim desse intervalo.
Uma escada rolante liga um andar de uma loja com outro situado a 7,5 m acima. O comprimento da escada é de 12m e ela se move a 0,6 m/s. a) Qual deve ser a potência mínima do motor para transportar até
A locomotiva de um trem de passageiros com 16 vagões e massa total de 9,1 x105 kg produz uma força de 53 kN para puxar o trem com velocidade constante de 45 m/s em um trilho horizontal. a) Qual é a po