Física - Ciência à Mão - USP

módulo vi - física moderna e contemporânea
Experimentos mostravam que a energia cinética dos elétrons emitidos no
decaimento b não era compatível com a energia prevista pela teoria, o que
violava o sagrado princípio da conservação de energia. Para explicar essa
aparente violação, W. Pauli, em 1930, propôs a existência de uma terceira
partícula, denominada neutrino (n), que também estaria sendo emitida no
decaimento beta. Somente em 1957 o neutrino foi pela primeira vez observado.
Hoje sabe-se da existência de três tipos de neutrino: um associado ao
elétron (ne), um associado ao múon (nm), e um associado ao táuon (nt), sendo
que este último ainda não foi observado experimentalmente.
O decaimento do nêutron livre pode ser representado da seguinte maneira:
n → p + β – + ν e
Logo, as partículas b são elétrons (e–) e pósitrons (e+), que são partículas
idênticas ao elétron exceto pelo sinal de sua carga.
Exercício
Quando um núcleo de 218Po
emite uma partícula beta, ele se transforma no
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núcleo de outro elemento. Quais serão os números atômico e de massa desse
novo elemento? Qual seriam eles se o núcleo de Polônio emitisse uma partícula
alfa em vez de uma partícula beta?
SAIBA MAIS
O misterioso neutrino
Essa partícula teve uma existência somente teórica! Para manter válido o sagrado princípio da conservação de energia,
deveria aparecer uma partícula com energia suficiente para equilibrar as energias no decaimento beta. Como essa
partícula não era detectada, ela era tida como uma solução desesperada para salvar as leis da conservação. Essa partícula
deveria ser neutra e ter um tamanho muito menor que o nêutron. Assim, o físico italiano Enrico Fermi a chamou de
neutrino, “neutronzinho”, em seu idioma natal. A teoria de Fermi era tão bem formulada que mesmo não sendo
detectado, a partir de 1933, os físicos não duvidavam mais de sua existência. Como não tem carga, o neutrino não deixa
rastro. Para se chocar com outra partícula ele deve atravessar uma parede de chumbo com cerca de 50 anos-luz de
espessura!! Com toda essa dificuldade em se mostrar, ele só foi detectado, de maneira indireta, em 1956, comprovando
23 anos depois a teoria de Fermi.
O decaimento γγγγγ (gama)
No decaimento gama, um núcleo em um estado excitado decai para um
estado de menor energia, emitindo um fóton. Ao contrário do que ocorre nos
decaimentos a e b, o núcleo atômico continua a ser o mesmo depois de sofrer
um decaimento γ.
Os raios gama são ondas eletromagnéticas com as freqüências mais altas
que conhecemos.
SAIBA MAIS
Raios gama operam o cérebro sem cortes
Em um trabalho em parceria com uma universidade americana, pesquisadores brasileiros estão conduzindo no país as
primeiras cirurgias de cérebro feitas com radiação gama, dispensando abrir a cabeça do paciente. O objetivo é oferecer
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