A energia do Sol é proveniente de uma série de reações nucleares que transformam prótons ( ) em partículas (núcleo de hélio, ):
  1. ,
  2. ,
  3. ,
  4. ,
    onde é um pósitron (antielétron, com mesma massa do elétron porém carga contrária à dele), vé um neutrino, que imediatamente escapa do Sol, e representa um fóton de radiação gama. Todas as reações liberam energia ( ), sendo que a energia é a energia do neutrino. São necessárias duas ocorrências de cada uma das três primeiras reações para uma ocorrência da última reação.
    (A) Determine a energia total liberada no processo.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre as reações nucleares que acontecem no Sol, transformando prótons em núcleos de hélio. A gente vai usar conceitos de física nuclear e conservação de energia para calcular a energia total liberada nesse processo. Vamos precisar entender cada reação e somar as energias liberadas em cada uma dessas etapas.

Passo 2

Primeiro, vamos listar as quatro reações que ocorrem no processo:
  1. , com .
  2. , com .
  3. , com .
  4. , com .
O enunciado também diz que são necessárias duas ocorrências das três primeiras reações para que a quarta ocorra uma vez. Vamos usar isso para calcular a energia total liberada.

Passo 3

Vamos calcular a energia liberada em cada etapa:
  1. Reação 1: Temos duas ocorrências, então a energia liberada será .
  2. Reação 2: Também ocorre duas vezes, então .
  3. Reação 3: Duo de reações, então .
  4. Reação 4: Como ocorre uma vez, a energia liberada é .

Passo 4

Agora, somamos todas as energias liberadas:

Passo 5

Fazendo as contas:

Resposta

A energia total liberada no processo é de 26,72 MeV.

Exercícios de Livros Relacionados