Enunciado

Em cada uma das relações escritas a seguir falta uma única partícula. Calcule o número de bárions, a carga, a estranheza e os três números de léptons (quando forem apropriados) da partícula que falta e, a partir disso, identifique a partícula.

  1. p + p → p + Λ 0 + ?
  2. K - + n → Λ 0 + ?
  3. p + p → n + ?
  4. ν - μ + p → n + ?

Passo 1

Olá, tudo bem? Vamos resolver juntos esse exercício? =D

Em cada caso, devemos ter conservação do número de bárions, de cargas, de estranheza e dos léptons, então precisamos rever como são esses valores:

Os bárions p , n ,   Λ   e   Σ tem B = 1 , e cada antibárion tem B = - 1 .

A estranheza pode ser consultada na tabela 44.3 do livro texto =)

Letra a)

A primeira reação que devemos analisar é a seguinte:

  1. p + p → p + Λ 0 + ?
  2. Deve haver conservação do número de bárions. Antes temos 1 + 1 = 2 , e depois 1 + 1 = 2 também, então o número de bárion da partícula que devemos descobrir é 0 .

    A carga também deve ser conservada. Antes temos + 2 e , depois temos + 1 e + 0 , então a carga da partícula ? é + e .

    Não devemos falar em léptons aqui.

    A estranheza antes é S = 0 + 0 e depois é 0 - 1 , então a estranheza da partícula ? é + 1 .

    Juntando todas essas informações, concluímos que a partícula misteriosa é K + .

    Beleza? Agora é repetir o processo pras outras três reações =)

    Passo 2

    A segunda reação é:

  3. K - + n → Λ 0 + ?
  4. Deve haver conservação do número de bárions. Antes temos 1 + 0 = 1 , e depois 1 também, então o número de bárion da partícula que devemos descobrir é 0 .

    A carga também deve ser conservada. Antes temos - e , depois temos + 0 , então a carga da partícula ? é - e .

    Não devemos falar em léptons aqui.

    A estranheza antes é S = - 1 + 0 e depois é - 1 , então a estranheza da partícula ? é 0 .

    Juntando todas essas informações, concluímos que a partícula misteriosa é π - .

    Tranquilo? Vamos analisar a terceira reação?

    Passo 3

  5. p + p - → n + ?
  6. Deve haver conservação do número de bárions. Antes temos 1 - 1 = 0 , e depois 1 , então o número de bárion da partícula que devemos descobrir é - 1 .

    A carga também deve ser conservada. Antes temos + e - e , depois temos 0 , então a carga da partícula ? é 0 .

    Não devemos falar em léptons aqui.

    A estranheza antes é S = 0 + 0 e depois é 0 , então a estranheza da partícula ? é 0 .

    Juntando todas essas informações, concluímos que a partícula misteriosa é a n t i n e u t r o n .

    Certo? Vamos pra última reação?

    Passo 4

  7. ν - μ + p → n + ?

Já sabemos que deve haver conservação do número de bárions. Antes temos 1 , e depois 1 , então o número de bárion da partícula que devemos descobrir é 0 .

A carga também deve ser conservada. Antes temos + e , depois temos 0 , então a carga da partícula ? é + e .

Quanto aos léptons, precisamos apenas analisar o L μ . Antes temos o valor de - 1 , e depois 0 . Então o número L μ deve ser L μ = - 1 . Os outros números de léptons são zero.

A estranheza antes é S = 0 e depois é 0 , então a estranheza da partícula ? é 0 .

Juntando todas essas informações, concluímos que a partícula misteriosa é μ + .

Beleza?

Espero ter ajudado!

Vamos pra próxima?

Resposta

a ) K +

b ) π -

c ) a n t i n e u t r o n

d ) μ +

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