Пн. Апр 22nd, 2024

Альфа-частица, вылетающая при радиоактивном распаде, движется со скоростью 1,6*107 м/с в направлении к неподвижному ядру урана. На какое наименьшее расстояние может она приблизиться к ядру урана? Заряды частиц считать точечными. Различие в массах протона и нейтрона не учитывать.

Дано: v=1,6*107 м/с — скорость альфа-частицы, qа=2е— заряд альфа-частицы, ma=4mр— масса альфа-частицы, qU=92е — заряд ядра урана, е=1,6*10-19 Кл— заряд электрона, mр=1,67*10-27 кг — масса протона, е=1 – относительная диэлектрическая проницаемость среды, ε0=8,85*10-12 Кл2/Н*м2— электрическая постоянная.

Найти: r0— наименьшее расстояние, на которое могут сблизиться частицы.

Решение. Условимся потенциальную энергию альфа-частицы, находящейся в точке, бесконечно удаленной от ядра урана, создающего поле, считать равной нулю. При приближении альфа-частицы к ядру урана ее кинетическая энергия будет уменьшаться, а потенциальная энергия взаимодействия частиц — возрастать. Наименьшему расстоянию сближения частиц r0 будет соответствовать переход всей кинетической энергии альфа-частицы в потенциальную:кинетическая энергия альфа-частицы

Используя данные из условия задачи, получим:кинетическая энергия

откуда:наименьшее расстояние

Подставляя числовые значения величин и производя вычисления, получим:

наименьшее расстояние частицы

Ответ. Наименьшее расстояние, на которое могут сблизиться частицы, приблизительно равно 5,0*10-14 м.

От content

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *