原子核物理及辐射探测学 1-4章答案

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1、第一章习题答案1-1当电子的速度为时，它的动能和总能量各为多少？　答：总能量　；　动能　1-2.将粒子的速度加速至光速的0.95时，粒子的质量为多少？答：粒子的静止质量粒子的质量1-4的水从升高到，质量增加了多少？答：的水从升高到需做功为。1-5已知：　　　　　试计算U-239,U-236最后一个中子的结合能。　答：最后一个中子的结合能　　　也可用书中的质量剩余：其差别是由于数据的新旧和给出的精度不同而引起的。1-6当质子在球形核里均匀分布时，原子核的库仑能为RZZeEc024)1(53πε−=Z为核电荷数，R为核半径，0

2、r取m15105.1−×。试计算C13和N13核的库仑能之差。　　答：查表带入公式得ΔΕ=2.935MeV1-8利用结合能半经验公式，计算最后一个中子的结合能，并与1－5式的结果进行比较。　　答：最后一个中子的结合能　　　对，代入结合能半经验公式，得到=15.835*236-18.33*38.1892-0.714*922*0.1618-92.80*676*236-1+11.2*0.065=1794.1577MeV=15.835*235-18.33*38.0813-0.714*8464*0.1620-92.80*650.25

3、*235-1=1787.4012MeVSn(92,236)=1794.1577-1787.4012=6.756MeV　　对，，　　　　=15.835*239-18.33*38.5122-0.714*8464*0.1611-92.80*756.35*239-1=1811.3823MeV=15.835*238-18.33*38.4047-0.714*8464*0.1614-92.80*729*238-1+11.2*0.0648=1805.8608MeVSn(92,239)=1811.3823-1805.8608=5.5124M

4、eV1-9利用结合能半经验公式计算核的质量，并把计算值与下列实验值相比较，说明质量公式的应用范围。；；；；答：所求的核的质量应为相应的原子质量，已知为。原子核结合能的半经验公式：　其中；由结合能进而求核质量和：，对：，为奇奇核，对：，为奇A核，（计算过程从略）。对：，为偶偶核，。对：，为偶偶核，。说明适用范围是很广的，尤其对中、重核符合很好。但对很轻的核及某些N或Z为幻数的核，实验值与计算值差别较大。1-11质子、中子和电子的自旋都为，以为例证明原子核不可能由电子－质子组成，但可以由质子－中子组成。由核素表可查得：的核自旋

5、,服从玻色统计；若由电子－质子组成，则原子核由个质子和个电子组成。由于质子和电子都是费米子，则质量数为电荷数为的原子核有个费米子。如果为偶数，则为偶数，于是该核为玻色子；如果为奇数，则为奇数，于是该核为费米子；对核，该核由质子和个电子组成，应为费米子，服从费米统计，与实验不符。　　而由质子－中子组成，则由个中子和个质子组成，总核子数为偶数，其合成可以是整数，服从玻色统计。第二章原子核的放射性2.1经多少半衰期以后，放射性核素的活度可以减少至原来的3%,1%,0.5%,0.01%?　答：　　　　　　　　　分别为5.06；6.

6、6；10.0；13.3。2.2已知P32C14U238的半衰期分别为，，,求其衰变常数。（以s为单位）　答：　　　　；；；2.3放射性核素平均寿命的含义是什么？已知求。　答：平均寿命为样品所有核的平均寿命　　　　　经过时间，剩下的核数目约为原来的37%.2.4由衰变曲线求。应该用方格纸或半对数坐标纸，最好用后者，得到：2-7人体内含18%的C和0.2%的K。已知天然条件下14C和12C的原子数之比为1.2：1012，14C的T1/2=5730y，40K的天然丰度为0.0118%，T1/2=1.26×109y。求体重为75k

7、g的人体的总放射性活度。　答：据活度定义为A(t)=λN(t)由于放射性核素处于平衡状态，不随时间变化A=λ14CN14C+λ40kN40k=7.88×103Bq2-8已知按下式衰变：　　　　　　　　　　(稳定)试计算纯放置多常时间，其放射性活度刚好与的相等。　答：由给定数据；　　　　　　　　　　　　2-11海水含有和。假定后者与其子体达平衡，试计算海水的放射性活度。　答：其中是独立存在的放射性，其中的丰度，半衰期为。而则包括系(即锕铀系)和系（即铀系）且处于平衡。可知的丰度为，的丰度为。放射性：　　　　系的放射性：对和的

8、分支比过程不影响活度的计算，按经过次衰变，由于处于长期平衡，，为的放射性，所以　　　　　　　系的放射性：对和的分支比过程不影响活度的计算，按经过次衰变，由于处于长期平衡，，为的放射性，所以　　　　　　　总放射性.第三章习题答案3.1实验测得的能谱精细结构由和两种粒子组成，试计算答：1).子体核的反冲能