Question

（附加题）钚的放射性同位素静止时衰变为铀核激发态和粒子，而铀核激发态立即衰变为铀核，并放出能量为的光子。已知：、和粒子的质量分别为、和 

（1）写出衰变方程；

（2）已知衰变放出的光子的动量可忽略，求粒子的动能。

Answer 1

（1）

（2）

解析:

（1）衰变方程为                  ①  （1分）

                            ②  （1分）

或合起来有                  ③

（2）上述衰变过程的质量亏损为

                                 ④    （2分）

放出的能量为

                                        ⑤      （2分）

这些核能是轴核的动能、粒子的动能和光子的能量之和

                                   ⑥     （1分）

由上式得

                     ⑦    （1分）

设衰变后的轴核和粒子的速度分别为和，则由动量守恒有

                                        ⑧  （2分）

又由动能的定义知

                            ⑨   （2分）

由⑧⑨式得

                                          ⑩    （1分）

由⑦—⑩式得

                   （2分）

代入题给数据得

                                        （1分）