Questão FC714645
As reações entre as partículas do núcleo atômico ocorrem somente com a conservação de algumas magnitudes quânticas, como, por exemplo, a carga elétrica, o número bariônico e o núme
Física Moderna
VUNESP · 2025
As reações entre as partículas do núcleo atômico ocorrem somente com a conservação de algumas magnitudes quânticas, como, por exemplo, a carga elétrica, o número bariônico e o número leptônico. Na reação descrita a seguir, que não viola nenhuma das leis da conservação, o píon negativo, que é uma partícula instável e formada por um quark down e um antiquark up \((d \bar{u})\), interage com o próton, formando um nêutron e um píon sem carga:
\(p+ \pi^- \to n + \pi^0\)
O píon sem carga pode ser representado, em função dos seus componentes, pelos quarks
- \(u \bar{d}\)
- \(ud\)
- \(u \bar{u}\)
- \(d \bar{u}\)
- \(d \bar{d}\)
Mostrar resposta e comentário
Gabarito
Certo
Comentário do professor
π0 é uma partícula eletricamente neutra formada por um par quark–antiquark. Para que a carga elétrica total seja zero, o quark precisa ter carga oposta ao antiquark, portanto pares como quark up + anti-up são possíveis. A alternativa \(u\bar{u}\) representa exatamente esse par, com cargas \(+\tfrac{2}{3}e\) e \(-\tfrac{2}{3}e\) que se cancelam, garantindo a neutralidade do píon.
No modelo de quarks, o píon neutro é descrito como combinação dos pares neutros; assim, \(u\bar{u}\) é uma componente válida e consistente com a reação \(p+\pi^- \to n+\pi^0\), preservando a conservação de carga e das demais grandezas quânticas.
Conteúdo do catálogo FC Concursos · Atualizado em