(b) O nêutron pode decair liberando um elétron , um próton e o antineutrino do elétron ,
n^0 e^-+p^++nue
enquanto que o méson ípslon (Upsilon) pode decair em um elétron e um pósitron ( bare ), que é a anti-partícula do elétron (possui mesma massa que o elétron, porém carga elétrica oposta),
Upsilon e^-+bare
Quais as cargas do anti-neutrino do elétron (nue) e do méson ípslon (Upsilon) ?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício está pedindo para descobrir as cargas do anti-nêutrino do elétron (nue) e do méson ípslon (Upsilon) usando as equações de decadência que foram fornecidas. Para resolver isso, vamos precisar entender o conceito de conservação de carga elétrica, que diz que a carga total antes e depois de uma reação deve ser a mesma.
Passo 2
Primeiro, vamos olhar para a decadência do nêutron:
n^0 e^- + p^+ + nue
Aqui, o nêutron (n^0) é neutro, ou seja, sua carga é 0. Do lado direito da equação, temos três partículas:
Elétron (e^-) com carga -1.
Próton (p^+) com carga +1.
Anti-nêutrino do elétron (nue) com carga desconhecida que queremos descobrir.
Passo 3
Para manter a conservação de carga, a soma das cargas das partículas após a decadência deve ser igual à carga antes da decadência. Então:
Carga inicial = 0
Carga final = (-1) + (+1) + Qnue
Onde Qnue é a carga do anti-nêutrino do elétron que queremos encontrar.
Passo 4
Agora, vamos igualar as cargas:
0 = (-1) + (+1) + Qnue
0 = 0 + Qnue
Portanto, Qnue = 0.
Isso significa que o anti-nêutrino do elétron não tem carga elétrica.
Passo 5
Agora, vamos analisar a decadência do méson ípslon:
Upsilon e^- + bare
Aqui, o méson ípslon (Upsilon) se decompõe em um elétron (e^-) e um pósitron (bare). Sabemos que:
Elétron (e^-) tem carga -1.
Pósitron (bare) é a antipartícula do elétron e tem carga +1.
Passo 6
Aplicando novamente a conservação de carga:
Carga inicial = QUpsilon
Carga final = (-1) + (+1) = 0
Então:
QUpsilon = 0
Isso mostra que o méson ípslon também não possui carga elétrica.
Resposta
Tanto o anti-nêutrino do elétron (nue) quanto o méson ípslon (Upsilon) possuem carga elétrica zero.