Что приводит к различному отклонению радиоактивных альфа и бета частиц при их прохождении через сильное магнитное поле

Золотой_Монет

42

Различное отклонение радиоактивных альфа и бета частиц при их прохождении через сильное магнитное поле можно объяснить с помощью свойств этих частиц и законов электродинамики.

Первое, что нужно осознать, это то, что альфа и бета частицы имеют различные заряды и массы.

Альфа-частицы имеют положительный заряд и представляют собой ядра гелия, состоящие из двух протонов и двух нейтронов. У них заряд $+2e$, где $e$ - элементарный заряд. Масса альфа-частицы примерно в 7300 раз больше массы электрона.

В свою очередь, бета-частицы бывают двух типов: бета-плюс (${\beta }^{+}$) и бета-минус (${\beta }^{-}$). Бета-плюс частицы – это позитроны, то есть античастицы электронов, имеющие положительный заряд. Они также имеют заряд $+e$ и массу, равную массе электрона. Бета-минус частицы – это электроны, имеющие отрицательный заряд и ту же массу, что и позитроны.

Теперь рассмотрим воздействие магнитных полей на эти частицы. По закону Лоренца, частица с зарядом, движущаяся в магнитном поле, испытывает силу Лоренца, направленную перпендикулярно к её скорости и магнитному полю. Эта сила пропорциональна заряду частицы, её скорости и индукции магнитного поля.

Для альфа-частиц, с учетом их заряда и массы, сила Лоренца будет довольно большой. Из-за этой большой силы альфа-частицы сильно отклоняются в магнитном поле.

Для бета-частиц, сила Лоренца будет значительно меньше, так как у них меньший заряд и масса. В результате, отклонение бета-частиц в магнитном поле будет заметно меньше, чем у альфа-частиц.

Таким образом, различное отклонение альфа и бета частиц при их прохождении через сильное магнитное поле обусловлено различием в их заряде и массе, а также свойствами их взаимодействия с магнитными полями.