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Flashcard FC277994

Como se calcula a energia disponível (Q) em um decaimento beta?

Física Moderna

CEBRASPE (CESPE) · 2018

De acordo com o assunto Física: Física Moderna, responda:

Como se calcula a energia disponível (Q) em um decaimento beta?
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Resposta

Q é a diferença entre a energia de repouso do núcleo pai e a soma das energias de repouso do núcleo filho e do elétron:
\(Q=(m_{\text{pai}}-m_{\text{filho}}-m_e)c^2\).

Explicação:
Pela conservação de energia, a energia de repouso inicial se distribui entre as massas finais e as energias cinéticas. Descontando as massas (em unidades de energia), a diferença é a energia disponível para as partículas emitidas. Quando o recuo do núcleo é desprezível, essa diferença é o máximo compartilhado entre elétron e neutrino.

exemplo:
Decaimento do nêutron: \(n\to p+e^-+\bar{\nu}_e\). Usando \(m_n=939{,}565\ \text{MeV},\ m_p=938{,}272\ \text{MeV},\ m_e=0{,}511\ \text{MeV}\):
\(Q=m_n-(m_p+m_e)=939{,}565-(938{,}272+0{,}511)=0{,}782\ \text{MeV}.\)
Assim, no limite de recuo desprezível, 0,782 MeV é o máximo de energia cinética que o elétron e o neutrino podem compartilhar.





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