Enunciado
Física - Eisberg e Resnick - Física quântica- Ed: 1º - Capítulo 16.Problemas - Ex. 11
Vários exemplos de núcleos iniciais e finais em decaimentos , assim como os spins e paridades de seus estados fundamentais, são apresentados abaixo. Para cada decaimento entre estados fundamentais, verifique se ele é permitido pelas regras de seleção de Fermi ou de Gamow-Teller. No caso de haver proibição estime aproximadamente o fator de inibição da taxa de decaimento, (a) 2He6 (0+) -> 3Li6 (1+); (b) 4Be10 (0+) -> 5B10 (3+); (c) 16S35 (3/2+)-> 17Cl35 (3/2+); (d) 39Y91 (1/2-) -> 40Zr91 (5/2+).
Passo 1
Saalve, tranquilo?
Vamos lá resolver mais uma questão de física quântica?!
Passo 2
Antes, vamos relembrar o que as regras de seleção nos falam.
A seleção de Fermi requer que não haja mudança no spin nuclear ou paridade nuclear, e as regras de seleção de Gammow-Teller entende isso para permitir transições onde é 0 ou , mas não permite transições em que os spins dos núcleos inicial e final são ambos 0.
Passo 3
a) O núcleo inicial tem um spin de 0 e paridade ímpar, e o núcleo dinal tem de 1 e paridade par.
Então, e não tem mudança de paridade, então esse decaimento é permitido por Gammow-Teller.
Passo 4
b) O núcleo inicial tem um spin de 0 e paridade par, e o núcleo final tem um spin de 3 e paridade par.
Então, e não tem mudança de paridade, e já que a magnitude de é maior que 1, é uma transição proibida. Em transições proibidas, cada unidade de spin acima da magnitude permitida de 1 resulta em um fator de supressão de ~, então estimamos a supressão multiplicando dois fatores de :
Então, a transição é proibida com de supressão.
Passo 5
c) o núcleo inicial tem de e paridade par, e o núcleo final tem de e paridade par.
Então, , os spins inicial e final são diferentes de zero, e não tem mudança de paridade, então o decaimento é permitido por Fermi e Gammow-Teller.
Passo 6
d) o núcleo inicial tem de e paridade ímpar, e o núcleo final tem de e tem paridade par.
Então, e mudança de paridade, e já que é 1 unidade maior que o permitido, esse decaimento é proibido com de supressão.
Resposta
a) Gammow-Teller
b) Proibido com de supressão
c) Fermi e Gammow-Teller
d) Proibido com de supressão