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原来静止的质量为m0的原子核,放出α粒子后转变为质量为m1的原子核,该新核在其运动方向上又放出α粒子而衰变成静止的质量为m2的原子核,试求两个α粒子的动能.已知α粒子的质量为mα.
解析:第一次放出α粒子后,根据动量守恒定律有m1v1-mαvα=0.
新核在运动方向上又放出α粒子,则有m1v1=mαvα′+0.
可见两次放出的α粒子动量大小相等,所以两个α粒子的动能相等.
设第一次放出α粒子后,新核和α粒子的动能分别为Ek1和Ek2,其总和等于原子核衰变时质量亏损相对应的能量,即
(m0-m1-mα)c2=Ek1+Ekα
而Ek1=
m1v12=
m1(
)2=
mαvα2(
)=
Ekα,
代入上式得:
(m0-m1-mα)c2=
Ekα+Ekα=Ekα(1+
),
故Ekα=
.
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