A energia do Sol é proveniente de uma série de reações nucleares que transformam prótons (
) em partículas
(núcleo de hélio,
):
-
,
-
,
-
,
-
,
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.
onde
(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:
-
, com . -
, com . -
, com . -
, 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:
- Reação 1: Temos duas ocorrências, então a energia liberada será
. - Reação 2: Também ocorre duas vezes, então
. - Reação 3: Duo de reações, então
. - 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.