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。

    ……

    李察阅读,目光在书页上移动。

    “铀2🍕35🙠🋯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→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=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。