题目
发生 衰变时,其衰变方程为: ,光在真空中的传播速度为 , ,求:
(1)
一次衰变过程中亏损的质量为多少千克(保留2位有效数字);
(2)
若 开始处于静止状态,衰变过程释放的核能全部转化为 粒子和钍核的动能,则放出的 粒子的动能是多少(单位用 表示,保留2位有效数字);
(3)
若静止的铀核 处在匀强磁场中,释放的 粒子和产生的新核均能在磁场中做匀速圆周运动,则 粒子和钍核在磁场中做匀速圆周运动的半径之比为多少。
答案: 由衰变方程可知,一次衰变释放的核能 ΔE=5.5MeV=8.8×10−13J 由质能方程可知 ΔE=Δmc2 解得 Δm=9.8×10−30kg
释放的核能 ΔE=5.5MeV ,根据动量守恒可知, α 粒子和钍核动量等大反向,根据 p=2mEk 可知 EkαEkTh=mThmα=2284=57 Ekα+EkTh=5.5MeV 解得 Ekα≈5.4MeV
由 r=mvqB 可知 rαrTh=qThqα=45:1