Lista120132

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FSC5528 – LISTA 1 (2013.2) – (entrega até 12/08/13) 
 
1) Suponha que a expressão para a seção de choque diferencial de 
Rutherford seja válida para qualquer ângulo de espalhamento, 
envolvendo partículas carregadas positivamente sobre uma alvo também 
com carga positiva e massa muito maior. Mostre então que duas vezes 
mais partículas alfa serão contadas para ângulos entre 60 e 90 graus do 
que para ângulos entre 90 e 180 graus. 
2) a) Use uma tabela de massas atômicas para obter a energia de ligação 
por nucleon (B/A) no núcleo de 
128
56Ba
. Qual a energia de separação de 
um nêutron para esse núcleo? Verifique se seu resultado satisfaz a relação 
aproximada: 
( 1)n
df
S f A
dA
 
, 
onde f=B/A. 
 b) Da Física Atômica, sabe-se que a energia de ligação dos elétrons em 
um átomo de número atômico Z, é dada aproximadamente por: 
7/3( ) 15,73eB Z Z eV
. Estime, no caso do núcleo de 
56
26Fe
, o erro percentual 
cometido ao desprezarmos a contribuição da energia de ligação dos 
elétrons, na obtenção da energia de ligação nuclear a partir das massas 
atômicas. 
3) Calcule o valor Q para a reação abaixo: 
2 206 207
1 82 82H Pb Pb p  
. 
Considere agora a reação inversa. Qual o valor, em MeV, da energia 
cinética mínima que o próton deve ter, supondo que o alvo de 207Pb 
esteja inicialmente em repouso? 
4) Mostre que o decaimento beta de um nêutron livre em um próton, do 
ponto de vista energético, é espontâneo, enquanto que o decaimento 
beta de um próton livre em um nêutron não é espontâneo. Calcule agora 
o valor Q do decaimento: 
13
25Al 12
25Mg e e. 
O processo é espontâneo? Esse resultado é coerente com o que foi 
mostrado na primeira parte da questão? Explique. 
5) a.Determine a diferença de massa entre os núcleos de 
7
4Be
 e de 
7
3Li
 
usando apenas as informações obtidas das reações abaixo, juntamente 
com as massas do próton e do nêutron: 
10 7 4
5 4 2
10 7 4
5 3 2
; 1,15 .
; 2,79 .
B p Be He Q MeV
B n Li He Q MeV
   
   
 
 b. Qual será a energia máxima de um neutrino emitido na captura 
de um elétron atômico pelo 
7
4Be
? 
6) Considere o par de núcleos especulares 39Ca20 e 
39K19. Faça uma 
estimativa para o raio desses núcleos (supondo que ambos sejam 
aproximadamente iguais). Compare com a expressão R=1.16A1/3fm, 
obtida de resultados de espalhamento de elétrons. 
7) Mostre que, sempre que qR<<1, o raio do núcleo pode ser dado por: 
 2
2
1 ( )
6
F q
R
q

 , 
 
onde F(q) é o fator de forma para espalhamento por elétrons e q o 
momento transferido no processo.