4. Acredita-se que a síntese de elementos pesados ocorre no interior das chamadas estrelas vermelhas gigantes. Assim, por exemplo, admite-se que o reage nessas estrelas com uma partícula fundamental gerando um núcleo mais um fóton. Em seguida esse núcleo sofre decaimento beta menos, gerando o . Pergunta-se:
a. Que núcleo é formado (especifique em termos de e )?
b. Que partícula fundamental reagiu com o ?
c. A qual das regiões espectrais (infravermelho, visível ou raios-gama), está associado o fóton emitido?
Passo 1
Oi, galerinha! Tudo bom? Para responder a letra a, vamos montar uma reação bem genérica:
Primeiro ele diz que temos uma reação com uma partícula que gera um núcleo e mais fóton (que vamos representar como sendo ).
Agora temos um decaimento gerando uma partícula .
Pela segunda reação podemo fazer um balanço de masse e carga. Logo:
Sendo assim, temos que .
Passo 2
A partícula absorvida aumentou o número de massa sem aumentar a carga. Assim, deve ter havido a absorção de um nêutron.
Passo 3
As energias envolvidas em processos nucleares são muito grandes. Para ser absorvido por um núcleo, o nêutron precisa ter uma energia muito alta, deixando o novo núcleo em um estado excitado. Esse núcleo decai ao estado fundamental pela emissão de radiação gama.
Resposta
Exercícios Resolvidos de Velocidade de decaimento radioativo