Question

钚的同位素離子Pu發(fā)生衰變后生成鈾(U)的一個(gè)同位素離子，同時(shí)放出能量為E=0.09 MeV的光子.從靜止的钚核中放出的粒子在垂直通過(guò)正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng).已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=2.22×10⁴ N／C，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2.00×10^-4 T.(普朗克恒量h=6.63×10^-34 J·s，真空中的光速為c=3×10⁸ m/s，電子電量為e=1.6×10^-19 C)

(1) 寫(xiě)出該核反應(yīng)方程式；

(2) 該光子的波長(zhǎng)為多少？

(3) 求放出的粒子的速度大��；

(4) 若不計(jì)光子的動(dòng)量，求出粒子和鈾核的動(dòng)能之比。

Answer 1

【詳細(xì)解析】 (1) 該核反應(yīng)方程式為    Pu→U +He                                                                      (2) 由   E ＝hν,λ＝c/ν                                                                                               

可得該光子的波長(zhǎng)   

λ＝ m＝1.35×10^-11 m                             (3) 粒子在正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有

    

可得粒子的速度大小為

v_α＝＝1.11×10⁷ m/s                                            

(4) 钚的同位素離子Pu發(fā)生衰變，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，又原先钚核靜止，故粒子和鈾核動(dòng)量大小相等,動(dòng)能大小與質(zhì)量成反比,從而＝