Question

钚的同位素離子Pu發生衰變后生成鈾(U)的一個同位素離子，同時放出能量為E=0.09 MeV的光子.從靜止的钚核中放出的粒子在垂直通過正交的勻強電場和勻強磁場中做勻速直線運動.已知勻強電場的電場強度為E=2.22×10⁴ N／C，勻強磁場的磁感應強度為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) 寫出該核反應方程式；

(2) 該光子的波長為多少？

(3) 求放出的粒子的速度大��；

(4) 若不計光子的動量，求出粒子和鈾核的動能之比。

Answer 1

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

可得該光子的波長   

λ＝ m＝1.35×10^-11 m                             (3) 粒子在正交的勻強電場和勻強磁場中做勻速直線運動，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發生衰變，系統動量守恒，又原先钚核靜止，故粒子和鈾核動量大小相等,動能大小與質量成反比,從而＝