Enunciado

Que lei de conservação é violada nas seguintes reações? (Suponha que o momento angular orbital dos produtos é nulo.) (a) Λ 0 → p + K - ; (b) Ω - → Σ - + π 0 ( S = - 3 ,   q = - 1   e   m = 1672 M e V / c 2 , e m = 3 2 para a partícula Ω - ) ; (c) K - + p → Λ 0 + π + .

Passo 1

  1. (a) Como a partícula lambda tem uma energia de repouso de 1115,6 MeV, o próton uma energia de repouso de 938,3 MeV e o kaon uma energia de repouso de 493,7 MeV, a energia de repouso antes do decaimento é menor que a energia de repouso depois do decaimento, o que significa que a energia não é conservada. O momento pode ser conservado. Como a partícula lambda e o próton têm spin h/2 e o kaon tem spin zero, o momento angular pode ser conservado. Como a partícula lambda tem carga zero, o próton tem carga +e e o kaon tem carga –e, a carga é conservada. Como a partícula lambda e o próton têm número bariônico +1, o número bariônico é conservado. Como a partícula lambda e o kaon têm estranheza –1 e o próton tem estranheza zero, a estranheza é conservada. Assim, a reação viola apenas a lei de conservação da energia.
  2. Passo 2

  3. Como a partícula ômega tem uma energia de repouso de 1680 MeV, a partícula sigma tem uma energia de repouso de 1197,3 MeV e o píon tem uma energia de repouso de 135 MeV, a energia de repouso antes do decaimento é maior que a energia de repouso depois do decaimento e a energia pode ser conservada. O momento pode ser conservado. Como as partículas ômega e sigma têm spin h/2 e o píon tem spin zero, o momento angular pode ser conservado. Como a partícula ômega tem carga –e, a partícula sigma tem carga –e e o píon tem carga zero, a carga é conservada. Como as partículas ômega e sigma têm número bariônico +1 e o píon tem número bariônico 0, o número bariônico é conservado. Como a partícula ômega tem estranheza –3, a partícula sigma tem estranheza –1 e o píon tem estranheza zero, a estranheza não é conservada. Assim, a reação viola apenas a lei de conservação da estranheza.
  4. Passo 3

  5. Como o kaon e o próton podem ter energia cinética, a energia pode ser conservada, mesmo que a energia de repouso total após a colisão seja maior que a energia de repouso total após a colisão. O momento pode ser conservado. Como o próton e a partícula lambda têm spin h/2 e o kaon e o píon têm spin zero, o momento angular é conservado. Como o kaon tem carga –e, o próton tem carga +e, a partícula lambda tem carga zero e o píon tem carga +e, a carga não é conservada. Como o próton e a partícula lambda têm número bariônico +1 e o kaon e o píon têm número bariônico zero, o número bariônico é conservado. Como o kaon tem estranheza –1, o próton e o píon têm estranheza zero e a partícula lambda tem estranheza –1, a estranheza é conservada. Assim, a reação viola apenas a lei de conservação da carga.

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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