问题
计算题
钚的放射性同位素23994Pu静止时衰变为铀核激发态23592U*和α粒子，而铀核激发态23592U*立即衰变为铀核23592U，并放出能量为0.097 MeV的γ光子。已知：23994Pu、23592U和α粒子的质量分别为mPu=239.0521 u、mU=235.0439 u和mα=4.002 6 u，1 u=931.5 MeV/c2。
（1）写出衰变方程；
（2）已知衰变放出的光子的动量可忽略，求α粒子的动能。
答案
解：（1）衰变方程为：
（2）上述衰变过程的质量亏损为△m=mPu-mU-mα ④
放出的能量为△E=c2·△m ⑤
此能量是铀核23592U的动能Eu、α粒子的动能Eα和γ光子的能量Eγ之和△E=Eu+Eα+Eγ ⑥
由④⑤⑥式得Eu+Eα=（mPu-mu-mα）c2-Eγ ⑦
设衰变后的铀核和α粒子的速度分别为vU和vα，则由动量守恒有mUvU=mαvα ⑧
由动能的定义知
⑨
由⑧⑨式得
⑩
由⑦⑩式得
代入题给数据得Eα=5.034 MeV