Fizyka. Matura: maj 2021. Zadanie 10.3.

Zadanie 10.

Kilkanaście lat po tym, jak J.J. Thomson odkrył elektron, Robert A. Millikan wykonał doświadczenie, w którym wyznaczył ładunek elektryczny elektronu. W jednej z wersji tego doświadczenia naelektryzowane kropelki oleju poruszały się w powietrzu, w obszarze jednorodnego pola elektrycznego, pomiędzy równoległymi i przeciwnie naładowanymi płytkami metalowymi. Do naelektryzowania kropelek oleju wykorzystano wiązkę jąder helu ⁴He, uzyskaną podczas rozpadu alfa jąder plutonu ²³⁹Pu. Kropelki oleju rozpylano w obszar pola elektrycznego. Obserwacja ruchu kropelki pod mikroskopem pozwalała wyznaczyć jej prędkość (zobacz rysunek poniżej).

Na dodatnio naelektryzowane kropelki oleju działają:

• siła grawitacji F_g
• siła oporu F_op powietrza, której wartość jest wprost proporcjonalna do wartości prędkości kropelki: F_op ~ v
• siła elektryczna F_e (wtedy, gdy pole elektryczne pomiędzy płytkami jest włączone).

---

Informacja do zadań 10.3. i 10.4.

Podczas rozpadu jądra plutonu ²³⁹Pu powstają dwa produkty: jądro helu ⁴He oraz pewne jądro, które oznaczymy jako X.

---

Zadanie 10.3.

Zapisz równanie reakcji rozpadu opisanej w informacji do zadań 10.3. i 10.4. Uwzględnij w równaniu reakcji liczby masowe i atomowe oraz ustal i zapisz nazwę jądra X.