题目内容
钚的放射性同位素
静止时衰变为铀核激发态
和α粒子,而铀核激发态
立即衰变为铀核
,并放出能量为
的γ光子。已知:
、
和α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,球α粒子的动能。
(1)写出衰变方程;
(2)已知衰变放出的光子的动量可忽略,球α粒子的动能。
解:(1)衰变方程为
①,
②
或合起来有
③
(2)上述衰变过程的质量亏损为
④
放出的能量为
⑤
这能量是轴核
的动能
、α粒子的动能
和γ光子的能量
之和
⑥
由④⑤⑥式得
⑦
设衰变后的轴核和α粒子的速度分别为
和
,则由动量守恒有
⑧
又由动能的定义知
⑨
由⑧⑨式得
⑩
由⑦⑩式得
代入题给数据得
或合起来有
(2)上述衰变过程的质量亏损为
放出的能量为
这能量是轴核
由④⑤⑥式得
设衰变后的轴核和α粒子的速度分别为
又由动能的定义知
由⑧⑨式得
由⑦⑩式得
代入题给数据得
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