Nas questões com respostas numéricas, considere o módulo da aceleração da gravidade como g = 10,0 m/s2, densidade da água ρ = 1,0 g/cm3, o módulo da carga do elétron como e = 1,6 x 10−19 C, massa do próton mp = 1,7 x 10−27 kg, massa do nêutron mn = 1,7 x 10−27 kg, massa do elétron me = 9,1 x 10−31 kg, π = 3,14, constante de Planck h = 6,6 x 10−34 Js ou 4,14 x 10−15 eVs, energia de Rydberg = 13,6 eV, constante de Boltzmann kB = 1,4 x 10−23 m 2 kgs−2K −1 = 8.6 x 10−5 eVK−1 , constante eletrostática k = 9 x 109 kg m3 s−2C −2, velocidade da luz no vácuo c = 3 x 108 m/s, constante da gravitação universal G = 6,67 x 10 −11 Nm2 /kg2, 1 u = 931.5 MeV, energia de repouso do próton = 938.3 MeV, energia de repouso do nêutron = 939,6 MeV, energia de repouso do elétron = 0,52 MeV, massa neutra de 4 2He = 4,003u.
Em reações de fusão nuclear 1H + 1H → 2H + e+ + ν, a fusão de dois prótons requer que duas partículas estejam separadas por não mais do que cerca de 10−14 m para que a força atrativa do potencial nuclear supere a força repulsiva Coulombiana.
Calcule a temperatura mínima, em unidades de 109 K, de um plasma de hidrogênio que permitirá que um próton com a energia média daqueles no plasma supere a barreira de Coulomb.
