Масс-спектрограф

Question

Устройство для определения изотопного состава атомов состоит из двух основных частей: селектора скоростей $C$ и масс-спектрографа $M$ (рис.). В селектор скоростей через систему диафрагм с отверстиями влетают ионизированные атомы некоторого элемента, обладающие различными скоростями. Они движутся в селекторе в скрещенных однородных электрическом $\vec E_0$ и магнитном $\vec B_0$ полях и далее влетают через малое отверстие в масс-спектрограф, в котором создано однородное магнитное поле с индукцией $\vec B$. Попадая на фотопластинку Ф, ионы оставляют на ней свой след на некотором расстоянии $x$ от точки влёта в масс-спектрограф. Предположим, что эксперимент был выполнен при следующих значениях полей: $E_0 = 360$ В/см, $B_0 = 0{,}26$ Тл, $B = 0{,}24$ Тл. На фотопластинке были зарегистрированы следы ионов при $x_1 = 23{,}2$ см, $x_2 = 24{,}4$ см, $x_3 = 46{,}4$ см, $x_4 = 48{,}8$ см.

Используя таблицу изотопов химических элементов (см. ниже), определите, ионы какого элемента оставили свои следы на фотопластинке. Запишите химические формулы ионов, соответствующих различным значениям $x$.

Элементарный заряд $e = 1{,}602\cdot 10^{-19}$ Кл, атомная единица массы $1$ а. е. м. $= 1{,}66\cdot 10^{-27}$ кг.

Примечание. Изотопами называются атомы одного и того же элемента, ядра которых обладают одинаковыми зарядовыми числами $Z$, но разными массовыми числами $A$.

Изотопный состав элементов:

Accepted Answer

Возможны три варианта: $${}^{39}\text{K}^{++},\ {}^{41}\text{K}^{++},\ {}^{39}\text{K}^{+},\ {}^{41}\text{K}^{+};$$ $${}^{78}\text{Se}^{4+},\ {}^{82}\text{Se}^{4+},\ {}^{78}\text{Se}^{2+},\ {}^{82}\text{Se}^{2+};$$ $${}^{78}\text{Kr}^{4+},\ {}^{82}\text{Kr}^{4+},\ {}^{78}\text{Kr}^{2+},\ {}^{82}\text{Kr}^{2+}.$$

Масс-спектрограф

Похожие задачи