Question

如圖所示,有界的勻強磁場磁感應強度為B=0.05 T,磁場方向垂直于紙面向里,MN是磁場的左邊界.在磁場中A處放一個放射源,內裝,放出某種射線后衰變成.試寫出衰變方程.若A距磁場邊界MN的距離OA=1.0 m時,放在MN左側的粒子接收器收到垂直于邊界MN方向射出的質量較小的粒子,此時接收器距過OA的直線1.0 m.據此可推算出一個靜止鐳核()衰變過程中釋放的核能有多少?(取1 u=1.6×10^-27 kg,e=1.6×10^-19 C,結果保留三位有數效字)

Answer 1

解析：核反應方程為→+.放出的粒子為α粒子.

垂直MN穿出磁場的α粒子在磁場中運動的徑跡應如圖所示,即其軌跡半徑R==1.0 m.由qv_αB=,得v_α= m/s=2.5×10⁶ m/s,其動能E_kα=m_αv_α²=×6.4×10^-27×(2.5×10⁶)² J=2.0×10^-14 J.

又衰變過程中動量守恒,即m_αv_α=m_Rnv_Rn,所以,所以E_kRn=E_kα.由能的轉化和守恒定律得,釋放的核能為E=E_kα+E_kRn

=E_kα=×2.0×10^-14 J=2.04×10^-14 J.

答案：2.04×10^-14 J