Question

匀强磁场中，一静止的放射性原子核发生天然衰变时，如何运动

一个静止的放射性原子核发生天然衰变时，在匀强磁场中得到内切圆的两条变经，如图14–3所示，两圆半径之比为44∶1，则下列说法中，正确的是: A.发生的是α衰变 B.轨迹2是反冲核的径迹 C.反冲核是逆时针运动，放射出的粒子是顺时针运动 D.该放射性元素的原子序数是90 帮忙详细解释一下这类问题。。。

Answer 1

原子核衰变有三种，αβγ,
首先只有
αβ
衰变才释放带电粒子
其次，静止原子核衰变后，反冲核和带电粒子动量大小相等，方向相反，用
mv
和
m'v'
表示，有
mv
=
-m'v'
在匀强磁场中运动时，洛仑兹力
f
=
qvB
为粒子圆周运动向心力，则圆周半径满足:
qvB
=
mv^2/r
r
=
mv/qB
同样地，r'
=
m'v'/q'B
从数值上看，m'v'
=
mv，故
r/r
=
q'/q，即回旋半径和电荷成反比，回旋半径小的那个是反冲核(呵呵，反冲核带的电荷一定比放射性粒子多，否则它就被称为放射性粒子了……)
从方向上看，α
衰变释放
α
粒子带正电，反冲核也带正电，如果运动方向相反，在匀强磁场中所有洛仑兹力方向相反，必然形成外切圆轨迹;β
衰变释放电子，和反冲核电荷相反，在匀强磁场中反向运动，形成内切圆轨迹
故此衰变为
β
衰变，释放电子，由回旋半径
44:1
可知电子和反冲核电荷比为
1:44,
该元素衰变前为
43
号元素
Tc，衰变后为
44
号元素
Ru