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प्रश्न
दो ड्यूट्रॉनों के आमने-सामने की टक्कर के लिए कूलॉम अवरोध की ऊँचाई ज्ञात कीजिए। (संकेत-कूलॉम अवरोध की ऊँचाई का मान इन ड्यूट्रॉन के बीच लगने वाले उस कूलॉम प्रतिकर्षण बल के बराबर होता है जो एक-दूसरे को सम्पर्क में रखे जाने पर उनके बीच आरोपित होता है। यह मान सकते हैं कि ड्यूट्रॉन 2.0 fm प्रभावी त्रिज्या वाले दृढ़ गोले हैं।)
उत्तर
प्रत्येक ड्यूट्रॉन पर आवेश
q1 = q2 = +1.6 x 10-19C
ऊर्जा के पदों में कुलॉम अवरोध (विभव प्राचीर)
माना प्रारम्भ में प्रत्येक ड्यूट्रॉन की गतिज ऊर्जा K है। जब ये दोनों एक-दूसरे के सम्पर्क में आते हैं तो सम्पूर्ण ऊर्जा विद्युत स्थितिज ऊर्जा में बदल जाती है।
∴ ऊर्जा संरक्षण से,
U = 2K `=> 1/(4piepsilon_0) * ("q"_1"q"_2)/"r"` = 2K
`=> "K" = 1/2 [9 xx 10^9 xx (1.6 xx 10^-19 xx 1.6 xx 10^-19)/(2.0 xx 10^-15)]`J
= 5.76 × 10-14 J
`= (5.76 xx 10^-14)/(1.6 xx 10^-19) " eV" = 3.6 xx 10^5` eV
∴ विभव प्राचीर K = 360 KeV
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