Обнаружить максимальную энергию, уносимую электроном при распаде нейтрона. Оценить, какую энергию отдачи получает при этом протон.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

При распаде нейтрона происходит образование протона, электрона и антинейтрино. Масса нейтрона составляет примерно 1,675×10^-27 кг, а массы протона и электрона равны 1,673×10^-27 кг и 9,1×10^-31 кг соответственно.

Поскольку масса участвующих в распаде частиц до и после должна сохраняться, можно вычислить максимальную кинетическую энергию, уносимую электроном:

1,675×10^-27 = 1,673×10^-27 + 9,1×10^-31 + KE

KE = 1,675×10^-27 - 1,673×10^-27 - 9,1×10^-31
KE = 3×10^-31 Дж

Это значение представляет собой максимальную кинетическую энергию, уносимую электроном при распаде нейтрона.

Чтобы посчитать энергию отдачи, получаемую протоном, можно использовать закон сохранения энергии:

KE = (m*v^2)/2, где
m - масса протона,
v - скорость протона.

Поскольку масса протона нам известна, можно найти его скорость по формуле выше:

KE = (1/2)mv^2
3×10^-31 = (1/2)1,673×10^-27v^2

v = √((2*3×10^-31)/(1,673×10^-27))
v ≈ 0,04 м/с

Таким образом, протон отдает энергию отдачи примерно 3×10^-31 Дж и двигается со скоростью около 0,04 м/с.