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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।)
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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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