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Questão FC277745

Considere a seguinte reação de decaimento: \(^3 H \rightarrow ^3 He + e ^- + \bar{v}\). Considere ainda que a massa do elétron e as massas nucleares do trítio e do 3He sejam, respe

Física Moderna

CEBRASPE (CESPE) · 2018

Considere a seguinte reação de decaimento: \(^3 H \rightarrow ^3 He + e ^- + \bar{v}\). Considere ainda que a massa do elétron e as massas nucleares do trítio e do 3He sejam, respectivamente, iguais a 0,511 MeV; 2805,205 MeV; e 2804,676 MeV.


Com base nessas informações, assinale a opção que melhor apresenta o valor da energia cinética máxima, em MeV, compartilhada pelas partículas e– e \(\bar{v}\).

  1. 0,018
  2. 0,511
  3. 1,022
  4. 2,804
  5. 2,805
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Gabarito

A

Comentário do professor

Pela conservação de energia, a energia de repouso do \(^3\)H se transforma nas massas dos produtos e nas energias cinéticas emitidas. Escrevemos \(m_{H}c^2 = m_{He}c^2 + m_{e}c^2 + K_{e^-} + K_{\bar{\nu}}\).

Assim, a energia disponível (Q) para as partículas \emph{e–} e \(\bar{\nu}\) é \(K_{e^-}+K_{\bar{\nu}} = m_{H}c^2 - (m_{He}c^2 + m_{e}c^2).\)

Substituindo os valores fornecidos: \(K_{e^-}+K_{\bar{\nu}} = 2805{,}205 - (2804{,}676 + 0{,}511) = 0{,}018\ \text{MeV}.\)

Esse valor é o máximo disponível para as duas partículas; o máximo efetivo ocorre quando a energia cinética do núcleo \(^3\)He é desprezível.

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