Ejercicio P6 - Camp elèctric · Física Selectividad Cataluña Juny Serie 1 2024

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).

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 $0{,}6 \times 10^{-10}\text{ m}$ de la partícula alfa i es manté allà. Posteriorment, un segon electró es porta a l'altra banda de la partícula alfa a $0{,}6 \times 10^{-10}\text{ m}$. La configuració final es mostra en la figura.

Calculeu el treball realitzat pel camp elèctric en cada un dels dos passos. Quina és l'energia potencial electroestàtica de la configuració final?

[1,25 punts]

Dades:

$|e| = 1{,}602 \times 10^{-19}\text{ C}$

$k = \frac{1}{4\pi \varepsilon_0} = 8{,}99 \times 10^9\text{ N}\cdot\text{m}^2\text{C}^{-2}$