Question

在足够宽广的匀强磁场中，一个静止的镭核（）进行一次α衰变，并释放出一个能量为0.19 MeV的光子.

(1)写出其核反应方程式；

(2)你能画出镭核衰变后，α粒子和新核径迹的示意图吗？两圆半径之比为多大？

(3)假设匀强磁场的磁感应强度B=1 T，α粒子的旋转半径R=0.2 m，那么α粒子的动能E₁和反冲核的动能E₂各是多大？

(4)这次核反应中镭核释放的核能是多大？质量亏损是多少？

Answer 1

(1) .

(2)图略  43

(3)E₁=1.9 MeV    E₂=0.034 MeV

(4)2.13 MeV  2.3×10^-3 u

解析:(1)核反应方程为.

(2)衰变后,α粒子和新核的径迹的示意图如下图.

根据Bqv=m    R=

设α粒子质量为m₁,带电荷量为q₁,速度为v₁,旋转半径为R₁;氡核质量为m₂,带电荷量为q₂,速度为v₂,旋转半径为R₂,则m₁v₁=m₂v₂,=43，

由此可知α粒子的旋转径迹是大圆，氡核是外切的小圆.

(3)因为Bqv=m 

所以E_k= 

E₁= J

=3.1×10^-13 J=1.9 MeV

所以=56

E₂==0.034 MeV.

(4)这次核反应镭核释放的核能（E）为

E=E₁+E₂+r=2.12 MeV

因为1个原子质量单位u相当于931.5 MeV的能量，所以释放2.12 MeV的能量，质量亏损为

Δm= u=2.3×10^-3 u.