Question

【題目】钚的放射性同位素 靜止時(shí)衰變?yōu)殁櫤? 和α粒子，并放出能量為0.097MeV的γ光子，其它的能量都轉(zhuǎn)化為 和α粒子的動(dòng)能．已知： 、 和α粒子的質(zhì)量分別為mPu＝239.0521u、mU＝235.0439u和mα＝4.0026u，1u＝931.5MeV/c2.
（1）寫出衰變方程.
（2）求α粒子的動(dòng)能（忽略γ光子的動(dòng)量）．

Answer 1

【答案】
（1）

衰變方程為 → ＋ He＋γ）

（2）

上述衰變過程的質(zhì)量虧損為

放出的能量為

這些能量是鈾核 的動(dòng)能EU、α粒子的動(dòng)能Eα和γ光子的能量Eγ之和

由④⑤⑥式得

設(shè)衰變后的鈾核和α粒子的速度分別為vU和vα，則由動(dòng)量守恒有

⑧

又由動(dòng)能的定義知

⑨

由⑧⑨式得 ＝ ⑩

由⑦⑩式得

代入題給數(shù)據(jù)得 .

【解析】本題考查的是衰變方程和質(zhì)能方程并結(jié)合動(dòng)量定理和動(dòng)能的關(guān)系。根據(jù)衰變方程的書寫原則可以得出衰變方程。第二問由職能關(guān)系 ，結(jié)合動(dòng)量守恒和動(dòng)能的關(guān)系，找出相對應(yīng)的物理量，就可解出此題。