Question

【題目】室內(nèi)裝修污染四大有害氣體是苯系物、甲醛、氨氣和氡。而建筑材料是室內(nèi)氡的最主要來源。如花崗巖、磚砂、水泥及石膏之類，特別是含放射性元素的天然石材，最容易釋放出氡。氡看不到，嗅不到，但它進(jìn)入人的呼吸系統(tǒng)能誘發(fā)肺癌，是除吸煙外導(dǎo)致肺癌的重大因素。靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的氡原子核222R發(fā)生衰變，衰變后新核和射線粒子的運(yùn)動(dòng)速度和磁感線垂直，兩軌跡圓半徑之比為比 1:42。則：

(1)分析說明該衰變是什么衰變？寫出上述衰變方程(新核的元素符號(hào)可以用 X表示)；

(2)從氡核放射開始到新核與射線粒子再次相遇的時(shí)間與新核運(yùn)動(dòng)周期的比是多少？(此處設(shè)質(zhì)子和中子質(zhì)量相等)

(3)已知新核的動(dòng)能為 0.33MeV，若衰變放出的能量全部變成新核與射線粒子的動(dòng)能，則該衰變過程放出的總能量為多少？

Answer 1

【答案】（l）α衰變，；（2）84；（3）

【解析】

（l）衰變后新核和射線粒子，在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有

解得

設(shè)新核質(zhì)量為ma、速度為va，射線粒子質(zhì)量為mb、速度為vb，根據(jù)動(dòng)量守恒有

聯(lián)立解得

則有

qa：qb=42:1=（86-x）：x

得x=4，故該衰變是α衰變

則衰變?yōu)?/span>

（2）在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期

它們的周期之比為

即

109Tα=84TPo

這樣α粒子轉(zhuǎn)109圈，Po核轉(zhuǎn)84圈，兩者才相遇.所以，α粒子與Po核兩次相遇的時(shí)間間隔

△t=84TPo

故△t：TPo=84

（3）根據(jù)動(dòng)量守恒有

則有

17.985MeV

故該衰變過程放出的總能量為