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:qB☇v=Mv2/R→qBR=Mv🈿🄈🞶。💗💀

    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😓=qB2R2/2U。

    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🈿🄈🞶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。