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Lição de casa da aula: Reações de Fusão nas Estrelas Physics

Nesta atividade, nós vamos praticar a determinar os produtos das reações de fusão e identificar processos de decaimento por seus produtos de decaimento.

Q1:

O seguinte conjunto de equações nucleares mostra uma maneira pela qual o hélio-4 pode ser produzido através da cadeia de fusão próton-próton:2HHe11222221+eHeD+e+𝜈211132D+HHe+𝛾2HeHe+2H324211

Quantos prótons são necessários no total para produzir um núcleo de hélio-4 usando apenas esta reação em cadeia?

Q2:

No ramo P-P III da reação em cadeia próton-próton, um núcleo de boro-8 se torna um núcleo de berílio-8, liberando um pósitron e um neutrino do elétron no processo. Isso é mostrado na seguinte equação nuclear:8584+eBBe+e+𝜈

Qual é o nome desse processo?

  • A𝛼 decaimento
  • BCaptura de elétrons
  • CProdução de pares
  • D𝛽 decaimento
  • E𝛽 decaimento

Q3:

No ramo P–P II de uma reação em cadeia protão–protão, um núcleo de berílio-7 e um eletrão combinam produzindo um núcleo de lítio-7 e um neutrino de um eletrão: 7473eBe+eLi+𝜈

Qual é o nome deste processo?

  • ADecaimento beta
  • BDecaimento beta inverso
  • CProdução de um par
  • DDecaimento alfa
  • ECaptura eletrónica

Q4:

O diagrama mostra seis combinações de prótons e nêutrons.

Qual das seguintes combinações é estável?

  • AO núcleo do trítio, o núcleo do hélio-3, o núcleo do deutério e o próton
  • BO próton, o núcleo de deutério, o núcleo de hélio-3 e o núcleo de hélio-4
  • CO núcleo do trítio, o diproton, o núcleo do hélio-3 e o núcleo do hélio-4
  • DO diproton, o núcleo de deutério, o núcleo de hélio-4 e o núcleo de trítio
  • EO próton, o núcleo de hélio-4, o diproton e o núcleo de trítio

Qual das seguintes combinações é instável?

  • AO diproton e o núcleo do trítio
  • BO diproton e o núcleo de hélio-4
  • CO núcleo de hélio-3 e o próton
  • DO núcleo de deutério e o núcleo de hélio-4
  • ENúcleo de trítio e núcleo de hélio-3

Qual das alternativas a seguir tem a meia-vida mais curta?

  • AO próton
  • BO núcleo de hélio-3
  • CO núcleo de trítio
  • DO núcleo de deutério
  • EO diproton

Q5:

O diagrama mostra quatro combinações de protões e neutrões, em que algumas formam estados ligados estáveis, algumas formam estados ligados instáveis e algumas não formam estados ligados. Os protões estão representados pelas esferas vermelhas e os neutrões pelas esferas cinzentas.

Qual das quatro combinações forma um estado ligado que é estável?

  • AOs três neutrões
  • BO núcleo de hélio-3
  • CO núcleo de trítio
  • DOs três protões

Qual das quatro combinações forma um estado ligado que é instável?

  • AOs três protões
  • BOs três neutrões
  • CO núcleo de trítio
  • DO núcleo de hélio-3

Quais das quatro combinações não forma um estado ligado de partículas?

  • AO núcleo de hélio-3
  • BO núcleo de trítio e os três neutrões
  • COs três protões e o núcleo de hélio-3
  • DOs três protões e os três neutrões
  • EO núcleo de trítio e os três protões

Q6:

Na primeira parte da reação em cadeia protão–protão, dois protões devem fundir-se para formar um diprotão, como se mostra no diagrama.

Qual é a força de repulsão que atua entre as duas partículas no diprotão?

  • AGravidade
  • BA força nuclear fraca
  • CA força nuclear forte
  • DRepulsão eletrostática

Qual é a força de atração não desprezável que atua entre as duas partículas no diprotão?

  • AA força nuclear fraca
  • BAtração eletrostática
  • CA força nuclear forte
  • DGravidade

Q7:

O diagrama mostra três pares de protões e neutrões, em que um forma um estado ligado estável, outro forma um estado ligado instável e outro não forma um estado ligado. Os protões estão representados pelas esferas vermelhas e os neutrões estão representados pelas esferas cinzentas.

Qual dos três pares forma um estado ligado que é estável?

  • AO dineutrão
  • BO núcleo de deutério
  • CO diprotão

Qual dos três pares forma um estado ligando que é instável?

  • AO dineutrão
  • BO núcleo de deutério
  • CO diprotão

Qual dos três pares não forma um estado ligado?

  • AO diprotão
  • BO dineutrão
  • CO núcleo de deutério

Q8:

Os seguintes conjuntos de equações nucleares mostram o ramo P–P II da cadeia de reação protão–protão.

3242He+HeBe+𝛾

Be+eX+e𝜈

X+p2He42

Qual é o valor de 𝑞?

  • A1
  • B2
  • C5
  • D7
  • E4

Qual é o valor de 𝑠?

  • A4
  • B7
  • C8
  • D6
  • E1

Qual é a partícula em falta 𝑋?

  • AUm núcleo de berílio-7
  • BUm núcleo de hélio-3
  • CUm núcleo de lítio-7
  • DUm núcleo de lítio-8
  • EUm núcleo de hélio-4

Q9:

O seguinte conjunto de equações nucleares mostra a primeira parte da reação em cadeia próton-próton, na qual dois prótons se fundem para se tornar um núcleo de hélio-2, que também é conhecido como dipróton, e então o núcleo de hélio-2 decai para se tornar um núcleo de deutério: 111122H+HHe2221HeD+X+YQuais são as partículas X e Y que são produzidas nesta reação?

  • AUm pósitron e um antineutrino de elétron
  • BUm elétron e um neutrino de elétron
  • CUm pósitron e um neutrino de elétron
  • DUm elétron e um antineutrino de elétron

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