Determine o alcance de partículas alfa de 5 MeV nos seguintes meios:
b) Alumínio.
b) Alumínio.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de Física Nuclear! A questão pede para determinar o alcance de partículas alfa com energia de 5 MeV no alumínio. Para isso, vamos precisar entender como as partículas alfa perdem energia ao passar por um material e usar algumas fórmulas ou tabelas que relacionam essa energia com o alcance no meio específico.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre o alcance das partículas alfa. O alcance é a distância que uma partícula consegue percorrer em um material antes de perder toda a sua energia. As partículas alfa, que são núcleos de hélio, interagem com os elétrons e núcleos do material, perdendo energia progressivamente até parar.
Passo 3
A perda de energia das partículas alfa no material é chamada de poder de parada (
), que depende da energia da partícula e das propriedades do material. Para calcular o alcance (
), precisamos integrar essa perda de energia desde a energia inicial até que a energia da partícula chegue a zero:
No entanto, essa integração pode ser complexa, então geralmente usamos tabelas empíricas ou fórmulas aproximadas desenvolvidas a partir de dados experimentais. Uma fonte confiável para esses dados é o banco de dados PSTAR do NIST, que fornece o alcance de partículas alfa em diversos materiais.
Passo 4
Consultando a tabela do PSTAR para partículas alfa no alumínio com energia de 5 MeV, encontramos que o alcance é aproximadamente 18 micrômetros. Isso significa que uma partícula alfa de 5 MeV viajando no alumínio parará após percorrer cerca de 18 micrômetros.
Resposta
O alcance de partículas alfa de 5 MeV no alumínio é aproximadamente 18 micrômetros.
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b) A probabilidade de que um nêutron no feixe sofra uma colisão no alvo?