追梦书苑>玄幻奇幻>颉颃BY半熟小桃 > 23章 : 闲话三两句
    提前说明:本章涉及到的相🂡🐓⛂关知识,大部分来自🆆🍔于中国工程物理研🟍🛻究院官网、对外公开资料。

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    李察阅读,目光在书页上移动。

    “铀235提纯的第一种♇方法,是电磁分离法,利用质谱仪的原理进行同位素分离。

    其中质谱仪是实验室用来分析带电粒子⛊😩质量的一种仪器,能够让质量不同而带电量相同的粒子,进入磁场发生偏转的半径不同,从而分离。

    详细解释的话,那就是粒子以速度v进入磁场(假设朝上),带正电荷粒子运动所产生的磁场磁力线沿运动方向的左边朝上、右边朝下。因而运动带电粒子左边🝿🐶的磁场被加强,右边的磁场被减弱,形成一个磁场梯度,产生一个从左向右推的磁压力。

    这个力与速度方向垂直,虽然🋇🗋不能改变运动带🉳🋗电粒子速度值的🃊大小,但是却能改变粒子运动的方向,形成一个向心力。

    又因为磁场是均匀的,对运动带电粒子产生的磁🆆🍔压力处处相等,所以使运动的带电🗱🟞粒子在磁场中作匀速圆周运动。

    按🌟🀙照电磁学公式,🖥🔭可知,磁场的作用力等于qBv,向心加速度等于v2/R。

    所以,能导出:qBv=Mv🋇🗋2/R→qBR=Mv。

    公式中,q为粒子电量,v为粒子运动速度,M为粒子质🃚😗量,B为磁感应强度,R为粒子作圆周运动的偏转半径。

    又因为粒子电量q、磁感应强度B都是确定的,由此运动粒子的🖰🖔💔动量与偏转半径成🗱🟞正比。🞩

    带相同电🅷荷q而质量不同的离子,通过相同的加速电压U,获🃊得的电势能是相等的,且等🞩于进入磁场时的动能为:qU=(1/2)Mv2。

    前面已知粒子的动🖥🔭量Mv=qBR,两式消去v,即得M=qB2🟍🛻R2/2U。

    对于质量🅷等于(M+DM)的粒子,(M+🆠🐹DM)=qB2🋼🞦(R+DR)2/2U。

    由此可得出DM/M=2DR/R,♩即质量的相🆆🍔对偏差,是半径相对偏💺差的2倍。

    由于入射粒子的质量不同,它们经过♩相同电压加速后获得的能量相等,但动量不同。进入磁场后,动量大的🊿弯曲半径大,动量小的弯曲半径小。

    如果同一种动量的离子进入磁场的角度存在偏斜,导致它们共同🖰🖔💔聚焦在D🅧的范围。那么D的范围与入射角的关系,经过计算可得到如下公式:DR/R≈0.5q2。

    当q小于50时,R的相♇对误差是4/1000,可能引起的质量偏差为8/1000。而铀235与铀23🙣🌋♍8的相对质量差等于13/1000,从而让质谱分离法的用于📦🝊🉠实际……”