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Enunciado

Química - Tipler - Vol 3- Ed: 6º - Capítulo 41.1 - Ex. 14

Estabeleça quais dos seguintes decaimentos ou reações violam uma ou mais leis de conservação, e dar a lei ou leis violadas em cada caso:

  1. p + → n + e + + ν - e
  2. n → p + + π -
  3. e + + e - → γ
  4. p + + p - → γ + γ
  5. ν - e + p + → n + e +

Passo 1

Oi pessoal, tudo bem? Vou ajudar vocês aqui, ok? Vamos começar?

Letra (a):

  • Energia: como m p < m n , a conservação de energia é violada.
  • Carga: + e → + 0 + e + 0 = e . Como a carga antes da flecha e depois é a mesma, a carga é conservada.
  • Número bariônico: + 1 → + 1 + 0 + 0 = + 1 . Aqui também observamos uma conservação do número bariônico.
  • Número leptônico: 0 → 0 + 0 + 0 = 0 . Há conservação do número de léptons.

    • Como há uma violação na lei de conservação de energia, essa reação não pode ocorrer.

    Passo 2

    Para a segunda reação temos:

    Letra (b):

  • Energia: como m n < m p + m π - , a conservação de energia é violada.
  • Carga: 0 → + e - e = 0 . A carga é conservada.
  • Número bariônico: + 1 → + 1 + 0 = + 1 . Aqui também observamos uma conservação do número bariônico.
  • Número leptônico: 0 → 0 + 0 = 0 . Há conservação do número de léptons.

    • Como há uma violação na lei de conservação de energia, essa reação não pode ocorrer.

    Passo 3

    Para a terceira reação temos:

    Letra (c):

    A conservação de momento é violada. São necessários dois (ou mais) raios γ para que o momento seja conservado.

    Passo 4

    Para a quarta reação:

    Letra (d):

  • Energia: a energia é conservada.
  • Carga: + 1 - 1 → + 0 + 0 = 0 . A carga é conservada.
  • Número bariônico: + 1 - 1 → + 0 + 0 = + 0 . Aqui também observamos uma conservação do número bariônico.
  • Número leptônico: 0 → 0 + 0 + 0 = 0 . Como L e é zero antes e depois do decaimento, a conservação do número de léptons para os elétrons é observada.

    • Como não há uma violação nas leis de conservação, essa reação pode ocorrer.

    Passo 5

    Para a quinta e última reação:

    Letra (e):

  • Energia: Como m p < m n + m e + , a energia é conservada.
  • Carga: + 0 + 1 → + 0 + 1 = 1 . A carga é conservada.
  • Número bariônico: 0 + 1 → + 1 + 0 = + 1 . Aqui também observamos uma conservação do número bariônico.
  • Número leptônico: - 1 + 0 → 0 - 1 = - 1 . Como L e é - 1 antes e depois do decaimento, a conservação do número de léptons para os elétrons é observada.

Como não há uma violação nas leis de conservação, essa reação pode ocorrer.

Espero ter ajudado!

Até a próxima =)

Resposta

a )   V i o l a . C o n s e r v a ç ã o   d e   e n e r g i a

b )   V i o l a . C o n s e r v a ç ã o   d e   e n e r g i a

c )   V i o l a . C o n s e r v a ç ã o   d e   m o m e n t o

d )   N ã o   v i o l a .

e ) N ã o   v i o l a .

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