Decaimento de nêutrons livres: n p+e+barv. Um nêutron livre n, de massa mn=1,008665 u, decai em um próton p, um elétron e e um antineutrino barv, cujas massas valem, respectivamente, mp=1,007277 u, me=5,49 times 10^-4 u e mv simeq 0. (a) Determine o valor de Q para este decaimento. (b) Suponha que num determinado decaimento a energia e o momentum carregados pelo antineutrino sejam desprezíveis. Determine as energias e os momenta do próton e do elétron. © Suponha que, em um outro evento, o elétron seja emitido com uma energia cinética e momentum linear desprezíveis. Determine as energias e os momenta do próton e do antineutrino.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício sobre o decaimento de nêutrons livres! A gente vai trabalhar com conceitos de física nuclear, como energia de decaimento e conservação de energia e momento. Para isso, vamos precisar das massas dos partículas envolvidas e das fórmulas básicas de conservação de energia e momento.

Passo 2

Parte (a): Determinar o valor de De para este decaimento.
Primeiro, vamos entender o que é De. A energia De em uma reação de decaimento representa a energia liberada ou absorvida durante o processo. Ela é calculada pela diferença de massa entre os produtos e os reagentes, convertida em energia usando a famosa equação de Einstein De.
Vamos calcular Q = De usando as massas fornecidas:
Como , simplificamos para:
Substituindo os valores:
Agora, convertemos essa massa em energia. Sabemos que :

Resposta

(a) O valor de para o decaimento é aproximadamente .

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