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:qBv=Mv2/♷🍂🅏R→qBR=M🚙📵🟊v。⚹

    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=🊚🐴🄈qBR♷🍂🅏,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=2🖟📸DR/R,即质量的相对偏差,是半径相对偏差的2倍。