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q🕬🌬Bv,向心加速度🕁🆮等于v2/R。

    所以,能导出:qBv=Mv2/R→qB🊲🔐R🕬🌬=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=q🟋B2R2/2U🍁🅉。

    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🏍😱。