Questão de Física — Física Quântica e Nuclear — PICSIS 2017

A Tomografia por Emissão de Pósitrons (PET-Positron Emission Tomography) representa um dos maiores avanços tecnológicos no diagnóstico por imagens. Nesses exames, são injetados radiofármacos no paciente. Este tipo de substância carrega radioisótopos emissores de pósitrons. A formulação do fármaco possibilita que este faça ligação química numa molécula específica, como a glicose, por exemplo. Assim, regiões ricas em glicose ficarão com alta concentração do radiofármaco. A formação da imagem PET se dá pela localização espacial de um acontecimento: quando um pósitron emitido colide com um elétron, ocorre a aniquilação de ambas as partículas, produzindo um par de fótons. Na aniquilação, os princípios de conservação da energia e da quantidade de movimento são obedecidos. A imagem produzida mapeia regiões com alta concentração de uma molécula específica.
Assuma que, na aniquilação elétron-pósitron, as velocidades das partículas tinham mesmo módulo e direção, com sentidos opostos.
A alternativa que melhor representa os vetores quantidade de movimento (\overrightarrow{Q_F}), do par de fótons produzido pela aniquilação elétron-pósitron, é