Use a tabela 7 - 1 para calcular a energia necessária para remover um nêutron de uma partícula alfa em repouso, deixando um núcleo de hélio-3 em repouso mais um nêutron com 1,5   M e V de energia cinética.

Passo 1

Uma partícula alfa é um núcleo de hélio, que tem dois prótons e dois nêutrons, e por isso é representado por 4He.

Pela tabela mencionada no enunciado, a energia de repouso dessa partícula alfa (núcleo de hélio) é:

E α = 3727,379   M e V

Quando removemos um dos nêutrons dessa partícula, ela passa a ser escrita como 3He. A energia de repouso desse novo “núcleo” é:

E 3 H E = 2808,391   M e V

E a energia de repouso do nêutron que foi liberado é:

E n = 939,565   M e V

Além disso, esse nêutron terá a seguinte energia cinética:

K n = 1,5   M e V

Passo 2

Queremos calcular a energia necessária para remover esse nêutron e ainda deixa-lo com essa energia cinética K n .

Para simplesmente removê-lo do núcleo de hélio, vamos calcular a diferença entre a energia de repouso final e inicial do conjunto:

Δ E = E 3 H e + E n - ( E α )

Δ E = 939,565 + 2808,391 - ( 3727,379 )

Δ E = 20,577   M e V

Mas isso é apenas para remover o nêutron do núcleo, agora temos que adicionar a energia cinética K n que ele terá no final. Então a energia E necessária para cumprir todo o processo do enunciado é:

E = Δ E + K n = 20,577 + 1,5

E ≅ 22,1   M e V

Resposta

A energia necessária é 22,1   M e V .

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