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    一个钚的同位素Pu的原子核静止在匀强磁场中．某时刻该原子核垂直于磁场方向放射出一个α粒子，变成铀的同位素，同时辐射出能量为E＝0.09 MeV的光子．已知钚原子核的质量M0＝238.999655 u，α粒子的质量m＝4.001509 u，反冲核的质量M＝234.993470 u．取1 u·c2＝931 MeV.

    (1)写出衰变的核反应方程．

    (2)α粒子和反冲核的动能各是多少？

    (3)画出α粒子和反冲核在垂直于纸面向里的匀强磁场中运动轨迹的示意图．

     

    【答案】

    (1) Pu→U＋He＋E

    (2)4.19 MeV　0.07 MeV　(3)见解析图

    【解析】(1)由题意根据质量数和电荷数守恒可得核反应方程为Pu→U＋He＋E.

    (2)设衰变后α粒子的速度为v，反冲核的速度为v′，根据动量守恒和能量守恒，有mv＝Mv′

    (M0－M－m)·c2－E＝Ekα＋EkU≈4.26 MeV

    由Ek＝，可整理得＝

    所以Ekα＝×4.26 MeV

    ＝×4.26 MeV≈4.19 MeV

    EkU＝×4.26 MeV

    ＝×4.26 MeV≈0.07 MeV.

    (3)如图所示．

     

     

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    (2)α粒子和反冲核的动能各是多少？

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