大学物理第十六章 原子核物理

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1、第16章原子核物理一、选择题1.关于核物理，下列表述中正确的是[](A)重的原子核，例如铀核（），因为它的核子多，核力大，所以结合得坚固而稳定(B)锂核()的核子只有6个，它比铀核简单，因而比铀核结合得更坚固更稳定(C)原子核结合的松紧程度可以用“比结合能”来表征，比结合能的定义是每个核子的平均结合能；比结合能越大的原子核越稳定(D)以上三个表述都错误2.下列表述中错误的是[](A)由一种核素自发地变为另一种核素，同时放射出射线的现象称为放射性(B)衰变是原子核自发地放射出而发生的转变(C)轨道电子俘获是衰变的一种(D)几乎所有的放射性现象均

2、伴随着射线的发射3.铀核裂变释放出的能量为200Mev.设某一核电站供热的功率为1000MW，则每星期至少需要消耗铀原料为[](A)3.44kg(B)5.68kg(C)12.66kg(D)7.43kg4.放射性元素的半衰期为10年，则[](A)20年后这种元素全部衰变完(B)5年后这种元素衰变掉1/4，还剩下3/4(C)即使5000年后这种元素还会剩下一小部分(D)以上三个说法都是错误的5.已知质子的质量是mp、中子的质量是mn，质子、中子组成质量为ma的氦核。则有[] (A)ma>2(mp+mn) (B)ma=2(mp+mn) (C)ma<

3、2(mp+mn) (D)以上三种情况均有可能6.在下述几种情况中，不能释放原子核能的是[]  (A)由核子组成原子核 (B)核反应中产生质量亏损的核反应 (C)  由重核裂变成质量较小的中等核(D)由质量小的原子核组成质量较大的原子核47.原子反应堆是实现可控制的重核裂变链式反应的一种装置，它的四个主要组成部分是[]  (A)原子燃料、减速剂、冷却系统和控制调节系统(B)原子燃料、减速剂、发热系统和传热系统(C)原子燃料、调速剂、碰撞系统和传热系统(D)原子燃料、中子源、原子能聚存系统和输送系统8.人们在核能的利用中获得了巨大的利益。现已建成

4、的核电站利用的是[]  (A)  放射性元素衰变放出的能量(B)  人工放射性同位素放出的能量(C)重核裂变放出的能量(D)  轻核聚变放出的能量二、填空题1.碳原子核的半径为m，其质量为12u.则碳原子核的平均密度是______________，这一密度是金属铜的密度的___________倍.（已知金属铜的密度为8900）2.已知氢核、中子、氘核质量分别为m1、m2、m3，氢核和中子结合为氘核时释放出的能量表达式为_________________________.3.一个核反应的反应式是：++.已知的质量为14.00307u，的质量为2

5、.01410u，的质量为12.00000u，的质量为4.00260u.则此核反应的质量亏损为___________Mev.它是一个____________（填：吸能、放能）反应.4.已知太阳每秒辐射的能量为3.8×1026J，则其质量的减少率为__________千克/秒。5.一个能量为2.09Gev的光子，产生一个正负质子对.已知其中质子的动能为95.0Mev，则反质子的动能为Mev.6.质子、中子的氘核的质量分别为、和，质子和中子结合成氘核时，发出射线。已知普朗克恒量为h，真空中的光速为c，则射线的频率为_________________

6、___。7.一个介子（静能为Mev）衰变成两个能量相同的光子.则每个光子能量为_____________，动量的大小为_____________，频率为_____________.8.在一定条件下，两个光子是可以转化为正负电子对的.4现在如果两个光子的能量相等，要实现这种转化，光子的波长最大是_____________米.9.在核和核内核子的平均结合能分别为6.45MeV和7.07MeV，要把核分裂为两个a粒子和一个中子，必须耗费的能量为_____________.10．秦山核电站的发电功率为3.0×105kW.如果1g完全裂变时释放的能量为

7、8.2×1010J，并且假定所释放的能量完全变成了电能，那么，秦山核电站每年需要消耗的“核燃料”为（一年可按365天计算）。三、计算题1.将的铁放在很深的矿井中，以完全隔断宇宙射线的影响，在铁旁边有很多探测器，只要铁核中有核子（质子和中子）发生衰变，这个事件总能被纪录下来．这个实验从　1980年冬天开始到1982年夏结束，历时1.5年，一共纪录了3个核子衰变的事例．已知N0个平均寿命为的粒子经过时间后的数目为．根据以上事实估算出核子的平均寿命和半衰期．(已知核子的质量为,,当时，．）2.用放射源钋(Po)发射的a粒子打在铍核()上，产生一种新

8、的粒子和另一生成物，这些新粒子组成的粒子流有如下特点：(1)在任意方向的磁场中都不偏转；(2)让它与含氢物质中的静止氢核相碰撞，可把氢核击出，被击出的氢核能量为；让