在匀强磁场中,一个原来静止的原子核,由于放出一个α粒子,结果得到一张两个相切圆的径迹照片(如图所示),今测得两个相切圆半径之比r1:r2=44:1。求:(1)这

在匀强磁场中,一个原来静止的原子核,由于放出一个α粒子,结果得到一张两个相切圆的径迹照片(如图所示),今测得两个相切圆半径之比r1:r2=44:1。求:(1)这

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在匀强磁场中,一个原来静止的原子核,由于放出一个α粒子,结果得到一张两个相切圆的径迹照片(如图所示),今测得两个相切圆半径之比r1:r2=44:1。求:
(1)这个原子核原来所含的质子数是多少?
(2)图中哪一个圆是α粒子的径迹?(说明理由)
答案
解:(1)设衰变后新核的电荷量为q2,α粒子的电荷量为q1=2e,它们的质量分别为m1和m2,衰变后的速度分别为v1和v2,所以,原来原子核的电荷量q=q1+q2
根据轨道半径公式有
又由于衰变过程中遵循动量守恒定律,则m1v1=m2v2
以上三式联立解得q=90e,所以原子核原来所含的质子数为90
(2)由于动量相等,轨道半径与粒子的电荷量成反比,所以圆轨道1是α粒子的径迹,圆轨道2是新核的径迹,两者电性相同,运动方向相反
举一反三
如图所示,有界匀强磁场的磁感应强度为B,区域足够大,方向垂直于纸面向里,直角坐标系XOY的Y轴为磁场的左边界,A为固定在X轴上的一个放射源,内装镭,镭核沿着+x方向释放一个α粒子后衰变成氡核(Rn),在Y轴上放有粒子接收器,移动粒子接收器,在N点能接收到α粒子,N点到O点的距离为l,已知OA间距离为,α粒子质量为m、电荷量为q,氡核的质量为M。
(1)写出镭核的衰变方程;
(2)求一个原来静止的镭核衰变时放出的能量。
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静止的原子核abX发生衰变时,放出的能量都转变成了α粒子和新核的动能,若测得α粒子动能为E,则新原子核的动能为多少?衰变中质量亏损是多少?
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某些建筑材料可产生放射性气体——氡,氡可以发生α或β衰变,如果人长期生活在氡浓度过高的环境中,氡经过人的呼吸道沉积在肺部,并放出大量射线,从而危害人体健康。原来静止的氡核发生一次α衰变生成新核钋(Po)。已知放出的α粒子速度为v。
(1)写出衰变方程:
(2)求衰变生成的钋核的速度。
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设有钚的同位素离子静止在匀强磁场中,该离子沿与磁场垂直的方向放出α粒子以后,变成铀的一个同位素离子,同时放出能量为E=0.09 MeV的光子。
(1)试写出这一过程的核衰变方程。
(2)光子的波长为多少?
(3)若不计光子的能量,则铀核与α粒子在该磁场中的回转半径之比Rα:Ru为多少?
(4)若不计光子的动量,则α粒子的动能为多少?(钚核质量m1=238.999 65 u,铀核质量m2=234.993 470 u,α粒子的质量为m3=4.001 509 u,h=6.63×10-34 J·s,1 u= 931.5 MeV)
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不定项选择下列说法正确的是(   )
A.按卢瑟福的核式结构模型可知原子直径的数量级为10-15 m
B.原子核发生衰变时电荷数和质量数都守恒
C.叫原子核的裂变
D.我国秦山核电站发电是利用轻核的聚变
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