一起风从无>奇幻玄幻>高田彪我 > 第七章-十堰离去
    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🄅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=Mv2🂖🎳/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=2D🛲☯R/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238🜸🆸🔖的相对质量差等于13/1000,从而让质谱分离法的用于实际……”

    李察读完,挑了挑眉毛。

    这显然是一种很浅显易懂的方法,原理就是:质量不同🊇而带电量相🆐🎭同的粒子,经过相同电压加速后动量不同,从而导致进入磁场发生偏转的半径不同。