《西南科技大学 最新 原子核物理及辐射探测学_1-10章答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《西南科技大学 最新 原子核物理及辐射探测学_1-10章答案（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、西南科技大学西南科技大学 原子核物理与辐射探测学原子核物理与辐射探测学 1-101-10 章课后习题答案章课后习题答案第一章第一章 习题答案习题答案1-1 当电子的速度为时，它的动能和总能量各为多少？18105 . 2ms答：总能量 ； MeV.cvcmmcEe92400352151101222 2 动能 MeVcvcmTe413. 01 1122 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 uMmMme0026. 44940.9314 , 244 , 224 , 20粒子的质量 gumm2322010128. 28186.12 95. 010026
2、. 41 1-4 的水从升高到，质量增加了多少？kg1C00C0100答：的水从升高到需做功为kg1C00C0100。JtcmE510184. 41001184. 4kgcEm12 28521065. 4100 . 310184. 4 1-5 已知：;054325239;050786238239238u.UMu.UMu.UM;u.UM045582236043944235236235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MeV.uc.c,Mm,M,Bnn774845126023992238922399222MeV.uc.c,Mm,M,Bnn54556007
3、027023692235922369222也可用书中的质量剩余：A,Z MeV,n,Bn806457250071830747239922389223992 MeV,n,Bn545644242071891640236922359223692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(53= Z 为核电荷数，R 为核半径，0r 取m15105.1。试计算 C13 和 N13 核的库仑能之差。答：查表带入公式得 =2.935MeV1-8 利用结合能半经验公式，计算最后一个中子的结合UU239236,能，并与 15 式的
4、结果进行比较。答：PsymCSVBAZAaAZaAaAaAZB 12 31232 2,最后一个中子的结合能2,1,cAZMmAZMAZSnn AZBAZBcmZAZMmmZAZMnnn,1.1 , 111 , 121,AZBAZB对，代入结合能半经验公式，得到U236144,236,92NAZ 3123223692714. 023633.18236835.15236,92B2112 2362 .1123692223680.92=15.835*236-18.33*38.1892-0.714*922*0.1618-92.80*676*236-1+11.2*0.065=1794.1577MeV 31
5、23223592714. 023533.18235835.15235,92B12 23592223580.92=15.835*235-18.33*38.0813-0.714*8464*0.1620-92.80*650.25*235-1=1787.4012MeVSn(92,236)=1794.1577-1787.4012=6.756MeV对，U239147,239,92NAZ238.92239,92239,92BBSn 3123223992714. 023933.18239835.15239,92B12 23692223980.92=15.835*239-18.33*38.5122-0.714*
6、8464*0.1611-92.80*756.35*239-1=1811.3823MeV 3123223892714. 023833.18238835.15238,92B2112 2382 .1123592223880.92=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=5.5124MeV1-9 利用结合能半经验公式计算核的质量，并UCeAgCu23914010764,把计算值与下列实验值相比较，说明质量公式的应用范
7、围。；uCuM929756.6364uAgM905091.106107；uCeM905484.139140uUM050786.238238答：所求的核的质量应为相应的原子质量，已知为。 A,ZMXMA原子核结合能的半经验公式：MeVBAZAaAZaAaAaA,ZBPsymCSV 12 31232 2其中 ；MeV.a,MeV.a,MeV.a,MeV.asymCSV809271403301883515奇奇核核奇偶偶核2/12/10 AaAAa BPPP由结合能进而求核质量和：A,ZmA,ZM，AZBmZAmZAZmnp,eZmA,ZmA,ZM对对：，为奇奇核，Cu642964Z,A 312326
8、429714064331864835156429.,B2112 6421164292648092259645205915555uc.MeV.642935296429,Bmm,mnpu.59645200086649213500727646129u.917835634105848529917835632964296429m,m,Meu.93374463对对：，为奇 A 核， Ag10747107Z,A（计算过程29794460348491210747uc.MeV.,B从略）u.,m88243910610747。u.,M9082710610747对对：，为偶偶核， Ce14058140Z,A2251
9、33491611116514058uc.MeV.,Bu.,m88122313914058。u.,M91304013914058对对：，为偶偶核， U23892238Z,A293890210759180623892uc.MeV.,Bu.,m99561023723892。u.,M04607923810747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21714 7N 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,服从玻色统计；714 7N1 I若由电
10、子质子组成，则原子核由个质子和个电子组AZA 成。由于质子和电子都是费米子，则质量数为电荷数为的AZ 原子核有个费米子。如果为偶数，则为偶数，于ZA 2ZZA 2 是该核为玻色子；如果为奇数，则为奇数，于是该核为ZZA 2 费米子；对核，该核由质子和 个电子组成，应为费米子，714 7N147 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77 子数为偶数，其合成可以是整数，服从玻色统计。第二章第二章 原子核的放射性原子核的放射性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： 21693. 00ln TAtAt分别
11、为5.06； 6.6；10.0；13.3。t21Tt21Tt21Tt21T2.2 已知 P32 C14 U238 的半衰期分别为，d26.14a5730,求其衰变常数。 （以 s 为单位）a910468. 4 答：；s7 11062. 5s12 21084. 3s18 31092. 42.3 放射性核素平均寿命的含义是什么？已知求。 21T 答：平均寿命为样品所有核的平均寿命 2104411 0TNtdttN . 经过时间，剩下的核数目约为原来的 37%. 2.4 由衰变曲线求。 和和 21T应该用方格纸或半对数坐标纸，最好用后者，得到：14 211003. 2min;57sT2-7 人体内含
12、 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=1.26109y。求体重为 75kg 的人体的总放射性活度。答：据活度定义为 A(t)= N(t)由于放射性核素处于平衡状态，不随时间变化A=14CN14C + 40kN40k = 7.88103Bq2-8 已知按下式衰变：Sr90(稳定)ZrYSrha9064,901 .28,90 试计算纯放置多常时间，其放射性活度刚好与的相等。Sr90Y90答：由给定数据；161 11082. 2243651 .28693
13、. 0hh12 21008. 164693. 0hhtm9 .7631082. 21008. 1ln1008. 11ln1622 1212 2-11 海水含有和。假定后者与其子体31000cmg4 . 0Kg6108 . 1 U 达平衡，试计算海水的放射性活度。31000cm答：其中是独立存在的放射性，其中的丰度，K40K40%0118. 0 半衰期为。而则包括系(即锕铀系)和系aT9 211026. 1UU235U238（即铀系）且处于平衡。可知的丰度为，的丰度U235%720. 0U238为。%275.99放射性：K404239401017. 1102.3910023. 64 . 0606
14、0243651026. 1693. 0NKABq57.12系的放射性：对和的分支比过程不影响活度的U235Bi211Ac227计算，按经过次衰变，由于处于长期平衡，为110AAi 0A的放射性，所以 U235323 6 851020. 703.23810023. 6108 . 13600243651004. 7693. 011系UABq21014. 1系的放射性：对和的分支比过程不影响活度的U238Bi211Ac227计算，按经过次衰变，由于处于长期平衡，为140AAi 0A 的放射性，所以 U235993. 003.23810023. 6108 . 13600243651047. 4693. 01423 6 98系UABq31. 0总放射性.BqA89.12第三章第三章 习题答
