题目内容
设有钚核
Pu静止在匀强磁场中，当沿与磁场垂直的方向放出α粒子后，衰变成一个铀核，同时放出能量为E＝1.44×10－14 J的光子. 
（1）写出核衰变方程.
（2）若不计光子的动量，求α粒子与铀核在磁场中回转半径之比Rα∶RU，并在图10中画出它们的轨迹示意图.
（3）若不计光子动量，求α粒子动能是多少焦耳？
已知钚核、铀核和α粒子的质量分别为238.9997 u、234.9935 u和4.0015 u，1 u＝1.66×10－27 kg，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s.（结果保留三位有效数字）
解析：（1）Pu→
U＋
He. ①
（2）不计光子动量的损失，衰变前后系统的动量守恒mαvα－mUvU＝0 ②
由带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，向心力由洛伦兹力提供，有
qvB＝m
得R＝
③
所以
＝
＝
＝
④
运行轨迹如下图所示.
（3）由质能联系方程得衰变时放出的总能量ΔE＝Δmc2
＝［238.9997－（234.9935＋4.0015）］×1.66×10－27×（3×108）2 J
＝7.02×10－13 J＝4.36 MeV
据能量守恒
ΔE＝Ekα＋EkU＋E ⑤
由动能定义式及②式可得
＝
＝
⑥
④⑤联立得
＝
（ΔE－E）＝
×（7.02×10－13－1.44×10－14）J
＝6.73×10－13 J（＝4.19 MeV）.
答案：（1）
Pu→
U＋
He
（2）46∶1 图略
（3）6.73×10－13 J（或4.19 MeV）
