问题
计算题
钚的放射性同位素静止时衰变为铀核激发态
和
粒子,而铀核
激发态立即衰变为铀核
,并放出能量为
的
光子。已知:
、
和
粒子的质量分别为
u、
u和
u。
MeV。
(1)写出衰变方程;
(2)已知衰变放出的光子的动量可忽略,求粒子的动能。
答案
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: ④
放出的能量为: ⑤
这个能量来源于,转换成轴核
的动能EkU、
粒子的动能Eα和γ光子的能量Eγ之和:
⑥
由④⑤⑥式得: ⑦
设衰变后的轴核和粒子的速度分别为
和
,则由动量守恒有:
⑧
又由动能的定义: ⑨
由⑧⑨式得: ⑩
由⑦⑩式得:
代入题给数据得: