Complete as seguintes reações nucleares e calcule o Q de cada uma delas:
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos que completar uma reação nuclear e calcular o Q dessa reação. O assunto aqui é reações nucleares e a energia liberada ou absorvida nelas, que é representada pelo Q. Para resolver isso, vamos precisar conhecer as partículas envolvidas na reação e as massas dos núcleos antes e depois da reação.
Passo 2
Primeiro, vamos completar a reação nuclear. A reação dada é
. Isso significa que o Urânio-235 está capturando um nêutron (n) e emitindo um fóton gama (
). Então, a reação completa fica assim:
Passo 3
Agora, vamos calcular o Q dessa reação. O Q representa a energia liberada ou absorvida na reação e é calculado pela diferença das massas dos reagentes e produtos, multiplicada pela constante
(onde
é a velocidade da luz).
A fórmula do Q é:
Vamos precisar das massas atômicas de
, nêutron (n),
e do fóton gama (
). Geralmente, a massa do fóton gama é desprezível, então focamos nas massas dos núcleos.
Supondo que tenhamos os seguintes valores (valores hipotéticos para ilustração):
- Massa de
- Massa do nêutron (n) = 1.0086649 , u
- Massa de
Onde
é a unidade de massa atômica.
Passo 4
Vamos calcular a massa total dos reagentes:
Passo 5
Agora, a massa total dos produtos:
Passo 6
Calculamos a diferença de massa:
Passo 7
Agora, convertemos essa massa em energia usando a relação
. Sabemos que
, então:
Resposta
A energia liberada na reação é de aproximadamente 6,55 MeV.