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Um núcleo de carbono-14 (massa = 14.003 u) decai para nitrogênio-14 (massa = 14.007 u) e uma partícula beta. Qual é a energia liberada?

A) 0.1 MeV
B) 0.2 MeV
C) 0.3 MeV
D) 0.4 MeV
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Desenvolvendo com Questões

há 10 meses

Respostas

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há 10 meses

Para calcular a energia liberada durante o decaimento do carbono-14 para nitrogênio-14, precisamos considerar a diferença de massa entre os núcleos e a partícula beta emitida. A energia liberada pode ser calculada usando a equação de equivalência massa-energia de Einstein, \(E = \Delta m \cdot c^2\), onde \(\Delta m\) é a variação de massa. 1. Massa do carbono-14: 14.003 u 2. Massa do nitrogênio-14: 14.007 u 3. Massa da partícula beta (elétron): aproximadamente 0.000548 u Agora, calculamos a variação de massa (\(\Delta m\)): \[ \Delta m = \text{massa do carbono-14} - (\text{massa do nitrogênio-14} + \text{massa da partícula beta}) \] \[ \Delta m = 14.003 \, \text{u} - (14.007 \, \text{u} + 0.000548 \, \text{u}) = 14.003 \, \text{u} - 14.007548 \, \text{u} \approx -0.004548 \, \text{u} \] A variação de massa é negativa, indicando que há uma liberação de energia. Para converter a variação de massa em energia, usamos a relação: \[ 1 \, \text{u} \approx 931.5 \, \text{MeV} \] Portanto, a energia liberada é: \[ E \approx -0.004548 \, \text{u} \times 931.5 \, \text{MeV/u} \approx -4.24 \, \text{MeV} \] Como estamos interessados na energia liberada (em valor absoluto), a energia liberada é aproximadamente 0.4 MeV. Assim, a alternativa correta é: D) 0.4 MeV.

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