Рассчитайте скорость, с которой должен двигаться альфа-частицы (ядра гелия) массой 4 а.е.м.с., чтобы их кинетическая энергия равнялась 5 МэВ.

Для рассчета скорости альфа-частиц (ядер гелия) с кинетической энергией 5 МэВ используем формулу кинетической энергии:

E_k = 1/2 * m * v^2

Где:
— E_k — кинетическая энергия (5 МэВ = 5 * 10^6 эВ),
— m — масса альфа-частицы (4 а.е.м.с. = 4 * масса протона),
— v — скорость альфа-частицы.

Переведем кинетическую энергию в джоули:

5 * 10^6 эВ = 5 * 10^6 * 1.6 * 10^-19 Дж = 8 * 10^-13 Дж

Подставим значения в формулу кинетической энергии:

8 * 10^-13 = 1/2 * 4 * m_p * v^2

Где m_p — масса протона.

8 * 10^-13 = 2 * m_p * v^2

v^2 = 8 * 10^-13 / 2 * m_p

v =√(8 * 10^-13 / 2 * m_p)

v =√(8 * 10^-13 / 2 * 1.67 * 10^-27)

v ≈ √(8 * 10^-13 / 3.34 * 10^-27)

v ≈ √(2.40 * 10^14)

v ≈ 1.55 * 10^7 м/с

Таким образом, скорость, с которой должны двигаться альфа-частицы, чтобы их кинетическая энергия равнялась 5 МэВ, составляет примерно 1.55 * 10^7 м/с.