(1)静止的原子核 23892U处在一个匀强磁场中,当它自发地放出一个α粒子后变成一个新核.若α粒子放出时

2025-05-12 12:10:31
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(1)原子核衰变时动量守恒,由动量守恒定律可知,新核与α粒子的动量p大小相等,
它们在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律可得:qvB=m

v2
r
,轨道半径r=
mv
qB
=
p
qB

它们的轨道半径之比:
rα
r新核
=
p
qαB
p
q新核B
=
q新核
qα
=
92?2
2
=
45
1

做圆周运动的周期T=
2πm
qB
,则它们的周期之比:
Tα
T新核
=
mα
qαB
m新核
q新核B
=
mαq新核
m新核qα
=
4
238?4
×
92?2
2
=
10
13

它们再次相遇时,运动时间相等,α粒子需要转13圈,新核需要转10圈;
(2)根据题意反应前的质量为:m1=14.00735u+4.00387u=18.01122u,
反应后:m2=17.00454u+1.00815u=18.01269u,
m2>m1因此质量增量了,故是吸能反应.
根据质能方程有:△E=△mc2=(18.01269-18.01122)×931.MeV=1.36857Mev≈2.2×10-13J;
故答案为:(1)45:1;13;(2)吸能; 2.2×10-13