cesar h. s. mello jr. astrofísica nuclear taxa de ocorrência das reações
TRANSCRIPT
![Page 1: Cesar H. S. Mello Jr. Astrofísica Nuclear Taxa de ocorrência das reações](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081604/5706384b1a28abb8238f5eb6/html5/thumbnails/1.jpg)
Cesar H. S. Mello Jr.
Astrofísica NuclearTaxa de ocorrência das
reações
![Page 2: Cesar H. S. Mello Jr. Astrofísica Nuclear Taxa de ocorrência das reações](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081604/5706384b1a28abb8238f5eb6/html5/thumbnails/2.jpg)
Astrofísica NuclearNucleossíntese Primordial
Processos Estelares
![Page 3: Cesar H. S. Mello Jr. Astrofísica Nuclear Taxa de ocorrência das reações](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081604/5706384b1a28abb8238f5eb6/html5/thumbnails/3.jpg)
Reproduzindo Reações Astrofísicas
• Problemas: - Baixas energias envolvidas; - Conseqüentes complicações
experimentais.
• Com certos dados iniciais, determinar o número de reações por centímetro cúbico e por segundo.
Taxa de ocorrência das reações
![Page 4: Cesar H. S. Mello Jr. Astrofísica Nuclear Taxa de ocorrência das reações](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081604/5706384b1a28abb8238f5eb6/html5/thumbnails/4.jpg)
Taxa de ocorrência das reações
• Densidades das partículas;• Região de interação entre as partículas;• Energia.
1 2
![Page 5: Cesar H. S. Mello Jr. Astrofísica Nuclear Taxa de ocorrência das reações](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081604/5706384b1a28abb8238f5eb6/html5/thumbnails/5.jpg)
Taxa de ocorrência das reações
dEEvPEnnr
02112
mn v
![Page 6: Cesar H. S. Mello Jr. Astrofísica Nuclear Taxa de ocorrência das reações](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081604/5706384b1a28abb8238f5eb6/html5/thumbnails/6.jpg)
Taxa de ocorrência das reações
- Colocando a velocidade (v) em termos de energia:
2
21 vE
21
21
mmmm
21
2
Ev
![Page 7: Cesar H. S. Mello Jr. Astrofísica Nuclear Taxa de ocorrência das reações](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081604/5706384b1a28abb8238f5eb6/html5/thumbnails/7.jpg)
Taxa de ocorrência das reações
TndEEnEP
dEEekT
ndEEn kTE
T21
23
21
12
![Page 8: Cesar H. S. Mello Jr. Astrofísica Nuclear Taxa de ocorrência das reações](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081604/5706384b1a28abb8238f5eb6/html5/thumbnails/8.jpg)
dEEekT
nn
EEnnr kTE
TT
21
23
21
21
021121212
Taxa de ocorrência das reações
dEEvPEnnr
02112
21
2
Ev
TndEEnEP
dEEekT
ndEEn kTE
T21
23
21
12
dEEEeTk
nnr kTE
0
21
3321128
![Page 9: Cesar H. S. Mello Jr. Astrofísica Nuclear Taxa de ocorrência das reações](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081604/5706384b1a28abb8238f5eb6/html5/thumbnails/9.jpg)
A Seção Eficaz
EqEpEC E
Seção de choque de colisão
Probabilidade de tunelamento
Probabilidade de ocorrência da reação
Uma primeira aproximação é usar a seção geométrica do núcleo (σg) como seção eficaz. Porém, fazendo isso estaremos superestimando a taxa de ocorrência da reação, pois σ(E)<< σg.
![Page 10: Cesar H. S. Mello Jr. Astrofísica Nuclear Taxa de ocorrência das reações](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081604/5706384b1a28abb8238f5eb6/html5/thumbnails/10.jpg)
A Seção de choque de colisão
- Segundo de Broglie, uma partícula com quantidade de movimento p e massa μ tem um comprimento de onda λB
associado dado por:
Eh
ph
B
2
EEvp 22 2
2BC E
EhEC 2
2
![Page 11: Cesar H. S. Mello Jr. Astrofísica Nuclear Taxa de ocorrência das reações](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081604/5706384b1a28abb8238f5eb6/html5/thumbnails/11.jpg)
A Seção de choque de colisão
• O valor de σC(E) pode ser estimado usando as dimensões típicas para o raio do núcleo atômico.
• Pensando na partícula incidente como onda, é possível mostrar que para certas faixas estreitas de energia da mesma, ter-se-á uma seção eficaz várias ordens de grandeza maior. Esse efeito é chamado de ressonância.
1barn = 10-24 cm2
![Page 12: Cesar H. S. Mello Jr. Astrofísica Nuclear Taxa de ocorrência das reações](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081604/5706384b1a28abb8238f5eb6/html5/thumbnails/12.jpg)
Probabilidade de tunelamento
keVkkT
keVreU
110
10
7
32
![Page 13: Cesar H. S. Mello Jr. Astrofísica Nuclear Taxa de ocorrência das reações](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081604/5706384b1a28abb8238f5eb6/html5/thumbnails/13.jpg)
Probabilidade de tunelamento
21
)(
EEG
eEpAproximação
WKB
energia de
Gamow
222
121
212
448 ZZAAAA
hemE H
G
980 para EG em keV
![Page 14: Cesar H. S. Mello Jr. Astrofísica Nuclear Taxa de ocorrência das reações](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081604/5706384b1a28abb8238f5eb6/html5/thumbnails/14.jpg)
![Page 15: Cesar H. S. Mello Jr. Astrofísica Nuclear Taxa de ocorrência das reações](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081604/5706384b1a28abb8238f5eb6/html5/thumbnails/15.jpg)
21
EEG
eEESE
Fator-S astrofísico
EhEC 2
2
21
)(
EEG
eEp
EqEpEC E
![Page 16: Cesar H. S. Mello Jr. Astrofísica Nuclear Taxa de ocorrência das reações](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081604/5706384b1a28abb8238f5eb6/html5/thumbnails/16.jpg)
Taxa de ocorrência das reações
dEEEeTk
nnr kTE
0
21
3321128
21
EEG
eEESE
dEeES
kT
nnrEE
kTE G
21
023
21
21
2123
122
dEe
kT
SnnrEE
kTE
o
G
21
023
21
21
2123
122
Eo
31
2
4
kTEE GO
![Page 17: Cesar H. S. Mello Jr. Astrofísica Nuclear Taxa de ocorrência das reações](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081604/5706384b1a28abb8238f5eb6/html5/thumbnails/17.jpg)
Taxa de ocorrência das reações
31
89,1
32
21
2161
28
1210
kTE
oGG
ekT
nnSEr
So = S(Eo)
13
12
3
.
scmr
cmn
gbarnkeVS
keVkTkeVE
o
G
1 eV = 1,612.10-19 J
![Page 18: Cesar H. S. Mello Jr. Astrofísica Nuclear Taxa de ocorrência das reações](https://reader035.vdocuments.com.br/reader035/viewer/2022081604/5706384b1a28abb8238f5eb6/html5/thumbnails/18.jpg)
MeVHeNHOMeVFHO
keVHeCHNkeVOHNkeVNHCkeVNHC
keVHHeHeHekeVHeHH
keVHHH
1.01.0
1.3232
8.288.28
3.1629.4
5.4
414117
17116
412115
15114
14113
13112
1433
312
211
31
2
4
kTEE GO