Problema 6 de Física de la Selectivitat 2024

Juny 2024, Sèrie 1 · Proves d'accés a la universitat (PAU) de Catalunya.

Temes: Física relativista, quàntica i nuclear

Enunciat

P6) El poloni (Z=84) fou descobert el 1898 per Marie Sklodowska-Curie i Pierre Curie. L'isòtop de poloni amb un temps de semidesintegració més llarg és el Po-210, que el té de 138 dies. Es desintegra per emissió d'una partícula alfa i origina un isòtop estable de plom (Pb). a) Escriviu la desintegració del Po-210. Si l'activitat inicial per unitat de massa del Po-210 és d'1,66 \times 10^{14} Bq/g, quina serà l'activitat de 5 mg d'aquest element al cap d'una setmana? [1,25 punts] b) Els nuclis d'heli que es produeixen en les desintegracions alfa no triguen a captar dos electrons. Suposem que es forma un àtom d'heli en dos passos ben diferenciats. Primerament, es transporta des d'una distància molt gran un primer electró a 0,6 \times 10^{-10} m de la partícula alfa i es manté allà. Posteriorment, un segon electró es porta a l'altra banda de la partícula alfa a 0,6 \times 10^{-10} m. La configuració final es mostra en la figura. [Esquema de la configuració final amb una partícula alfa al centre i dos electrons situats a banda i banda a una distància de 0,6 \times 10^{-10} m cadascun]. Calculeu el treball realitzat pel camp elèctric en cada un dels dos passos. Quina és l'energia potencial electrostàtica de la configuració final? [1,25 punts] DADES: |e| = 1,602 \times 10^{-19} C. k = \frac{1}{4\pi\varepsilon_0} = 8,99 \times 10^9 N m^2 C^{-2}.

Les imatges de l'enunciat i la solució d'aquest problema són a la web.

• Problema anterior de l'examen
• Problema següent de l'examen
• Tot l'examen de Física 2024 (Juny 2024, Sèrie 1)