1. Comprendi i concetti:

* Ciclotrone: Un ciclotrone è un dispositivo che accelera le particelle cariche usando un campo magnetico. Le particelle si muovono in un percorso a spirale a causa della forza magnetica.

* Deuteron: Un deuteron è il nucleo di un atomo di deuterio, costituito da un protone e un neutrone.

* Energia cinetica: L'energia ottenuta dal Deuteron è la sua energia cinetica (KE).

2. Equazioni pertinenti:

* Energia cinetica: Ke =(1/2) mv²

* Forza magnetica su una particella carica: F =qvb

* Forza centripeta: F =mv²/r

3. Passaggi per calcolare il raggio:

* Converti energia in joule: 15 mev =15 × 10⁻³ ev =15 × 10⁻³ × 1.602 × 10⁻¹⁹ j

* Trova la velocità di Deuteron:

* Ke =(1/2) mv²

* v =√ (2ke / m) =√ (2 × 15 × 10⁻³ × 1.602 × 10⁻¹⁹ J / 3.34 × 10⁻²⁷ kg)

* equiparare la forza magnetica alla forza centripeta: La forza magnetica sul Deuteron la mantiene in movimento in un percorso circolare, che è la forza centripeta.

* qvb =mv²/r

* Risolvi per il raggio:

* r =mv / (qB) =(3.34 × 10⁻²⁷ kg × √(2 × 15 × 10⁻³ × 1.602 × 10⁻¹⁹ J / 3.34 × 10⁻²⁷ kg)) / (1.602 × 10⁻¹⁹ C × 1.5 T)

4. Calcolo:

Dopo aver collegato i valori ed eseguito il calcolo, scoprirai che il raggio (R) del semicerchio è approssimativamente:

R ≈ 0,012 metri o 1,2 centimetri

Important Notes:

* La carica di un deuteron (Q) è uguale alla carica di un protone:1.602 × 10⁻¹⁹ Coulombs.

* Assicurati di utilizzare unità coerenti durante il calcolo.

* Questo calcolo presuppone che il deuteron si stia muovendo a una velocità costante in un percorso circolare.

Fammi sapere se hai altre domande!