O nêutron, quando isolado de um núcleo atômico, decai em um próton, um elétron e um antineutrino da seguinte maneira: n → 1H + e− + ν. A energia térmica de um nêutron é da ordem de kT, onde k é a constante de Boltzmann. (a) Em joules e elétron-volts, calcule a energia de um nêutron térmico a 25ºC. (b) Qual é a velocidade desse nêutron térmico? (c) Um feixe de nêutrons térmicos monoenergéticos é produzido a 25ºC e tem uma intensidade I. Depois de viajar 1350 km, o feixe tem uma intensidade de 12 I. Usando esta informação, estime a meia-vida do nêutron. Expresse sua resposta em minutos.

(b) A velocidade dos nêutrons pode ser encontrada pela sua energia térmica por:

Assim, isolando :

Substituindo os valores:

(c) O tempo necessário para reduzir a intensidade do feixe pela metade, de para , é a meia-vida do nêutron. Como o feixe é monoenergético, todos os nêutrons viajam à mesma velocidade. Assim, podemos calcular o tempo pela velocidade média :

Substituindo os valores:

E isso equivale a:

Beleza?? Acabou!