Flashcard FC284786
Por que a emissão de nêutrons que estabiliza um núcleo é exotérmica (Q>0) e não endotérmica?
Questões sem classificação de assunto (Física)
IDECAN · 2014
Por que a emissão de nêutrons que estabiliza um núcleo é exotérmica (Q>0) e não endotérmica?
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Resposta
Porque a ejeção de nêutrons que reduz a energia interna do núcleo libera energia (Q>0); se Q<0 seria necessário fornecer energia ao núcleo.
Explicação:
O sinal de Q determina se a reação libera ou absorve energia. A energia de reação é dada por:
Se \(Q>0\), a massa do sistema diminui e a energia excedente aparece como energia cinética das partículas liberadas — portanto a emissão de nêutrons é exotérmica e pode ocorrer espontaneamente para aumentar a estabilidade. Se \(Q<0\), a reação é endotérmica e só ocorre se for fornecida energia externa equivalente a \(|Q|\), não promovendo estabilização espontânea.
Exemplo:
Um caso prático é a emissão neutrônica espontânea do califórnio-252:
Para esse tipo de reação experimentalmente observada, \(Q>0\), então o nêutron e o núcleo-filho saem com energia cinética resultante de \(Q\). Aplicando a fórmula de Q com as massas medidas, obtém-se a energia liberada que aparece como movimento das partículas.
Explicação:
O sinal de Q determina se a reação libera ou absorve energia. A energia de reação é dada por:
\(Q = \bigl(m_{\text{pai}} - m_{\text{filho}} - m_n\bigr)c^2\)Se \(Q>0\), a massa do sistema diminui e a energia excedente aparece como energia cinética das partículas liberadas — portanto a emissão de nêutrons é exotérmica e pode ocorrer espontaneamente para aumentar a estabilidade. Se \(Q<0\), a reação é endotérmica e só ocorre se for fornecida energia externa equivalente a \(|Q|\), não promovendo estabilização espontânea.
Exemplo:
Um caso prático é a emissão neutrônica espontânea do califórnio-252:
\(^{252}\mathrm{Cf}\;\rightarrow\;^{251}\mathrm{Cf}\;+\;n\;+\;Q\)Para esse tipo de reação experimentalmente observada, \(Q>0\), então o nêutron e o núcleo-filho saem com energia cinética resultante de \(Q\). Aplicando a fórmula de Q com as massas medidas, obtém-se a energia liberada que aparece como movimento das partículas.
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