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1、1. 放射物理与防护习题与答案第一章核物理基础（物质的结构、核转变）第一节学习目标及学习指导一、学习目标（一）掌握内容放射性核素衰变的类型。2. 原子核的衰变规律。（二）熟悉内容熟悉原子结构、原子核结构。（三）了解内容衰变平衡。二、学习指导从初期理论的实验基础入手展开对原子结构的介绍，通过玻尔的原子模型引入玻尔假设、氢原子的玻尔理论，得出轨道半径、能量与量子数n的关系。核外电子结构、原子能级、原子核外壳层电子的结合能，原子核的结构、原子核的结合能。1. 核素有两大类，即放射性核素和稳定性核素。放射性核素又分为天然放射性和人工放射性核素。放射性核素发生衰变过程中遵守电荷、质量、能量、动量和核子数
2、守恒定律。原子核的衰变规律可用衰变常数、半衰期、平均寿命、放射性活度来衡量。有些放射性核素可以发生递次衰变。第二节习题集一、A1型题：每道试题由1个以叙述式单句出现的题干和45个供选择的备选答案构成，请你从备选答案中选择1个最佳答案。1. 关于物质结构的叙述，错误的是物质由原子组成核外电子具有不同壳层一般每层上的电子数最多是2n2个核外的带负电荷的电子出现的几率称为“电子云”最外层电子数最多不超过10个关于原子核外结构的叙述，错误的是原子均由原子核及核外电子组成电子沿一定轨道绕核旋转核外电子具有不同壳层K层电子轨道半径最小K层最多容纳8个电子关于原子能级的相关叙述，错误的是电子在各个轨道上具有
3、的能量是连续的原子能级，以电子伏特表示结合力与原子序数有关移走轨道电子所需的最小能量为结合能原子处于能量最低状态时叫基态下列说法错误的是A.原子能级是指电子与核结合成原子时，能量的减少值B.结合能表示将电子从原子中移走所需的最小能U原子能级是结合能的负值原子中结合能最大的电子，能级最低原子能级和结合能数值相等轨道半径最小的壳层是K层L层M层N层。层最多可容纳8个电子的壳层是K层L层M层N层。层电子伏特(eV)与焦耳(J)的关系是1eV=x1C19J1J=x10-19eV1eV=1J1eV=x1019J以上都不对原子能级与结合能的关系是原子能级是结合能的负值二者绝对值相等二者符号相反以上都对以上
4、都不对描述绕原子核运动的电子所处的状态的量子数有主量子数n角量子数L磁量子数mL白旋量子数ms以上都可以原子中壳层电子吸收足够的能量脱离原子核的束缚变为白由电子的过程称为基态激发跃迁特征光子电离可以用来描述放射性核素衰变快慢的物理量是衰变常数半衰期平均寿命放射性活度以上都是一放射性核素经过3个半衰期的时间后放射性核素数为原来的1/21/31/41/81/16放射系母体为A,子体为B,其核素数目分别为NA（t）、NB（t）,放射性活度为AA（t）、AB（t）,达到放射平衡后NA（t）=NB（t）AA（t）=AB（t）NA（t）、NB（t）不随时间变化NA（t）、NB（t）的比例不随时间变化以上都
5、不对放射性活度的国际单位是居里秒-1戈瑞伦琴贝可勒尔下列公式中错误的是Te=T+Tb1NNo（2）tTTAAoe关于放射性核素衰变的说法错误的是A.放射性核素分为天然放射性核素和人工放射性核素人工核素主要由反应堆和加速器制备放射性核素衰变过程遵守电荷、质量、能量、动量和核子数守恒定律放射性衰变是放射性核素本身的特性放射性核素所放出的射线种类都是单一的原子核数因衰变减少一半所需的时间是平均寿命衰变常数放射性活度半价层半衰期贝可勒尔(Bq)与居里(Ci)的关系是1Bq=1Ci1Bq=x101OCi1Bq=3.7X109Ci1Ci=3.7X109Bq1Ci=3.7X1010Bq在电子俘获过程中，可能
6、出现外层电子填补内层电子空位，而产生A.特征X线B.俄歇电子朝致X线丫光子A+B二、A2型题：试题由1个简要叙述作为题干和45个供选择的备选答案构成，请你从备选答案中选择1个最佳答案。氢原子光谱的谱线系可用一个通式表达为A.RhK2B.K2C.K2D.RhK2E.K2在原子中，电子带负电荷，原子核带正电荷，原子核对电子的吸引力称为结合力，距核愈近的电子结合力愈大，移动该电子所需要的能量愈大。反之，亦然。移走原子中某轨道电子所需要的最小能量就叫做这个电子在原子中的电离能激发能能级动能结合能一种核白发的变成另一种核，其质量数不变，而原子序数在元素周期表中向前或向后移一个位置，这是A.a衰变丫衰变6
7、+衰变6-衰变6衰变原子核由激发态回到基态时，把全部能量交给核外电子，使其脱离原子的束缚而成为白由电子，这一过程称为电子俘获光电效应朝致辐射D.俄歇电子E.内转换无论是电子俘获还是内转换过程，由于原子的内壳层缺少电子而出现空位，外层电子将会填充这个空位，因此这两个过程都将伴随着发射A.特征X线B.俄歇电子朝致X线丫光子A+B如果母核俘获一个K层电子而变为原子序数减压的核，这个过程叫K俘获。如果母核俘获L层电子，叫做A.K电子俘获L电子俘获M电子俘获N电子俘获。电子俘获处于激发态的原子核有两种释放能量的方式发射丫射线内转换光电效应电子俘获A+B三、A3型/A4型题：试题叙述一段文字，然后提出23
8、个相关问题，每个问题均与上述文字有关，但测试要点不同，而且问题之间相互独立。请你从相关问题中选择1个最佳答案。（17题共用题干）物质由原子组成，每个原子均由原子核及电子组成，电子由于受原子核的吸引力沿一定的轨道绕核旋转。核外的电子因距离核远近不同而具有不同的壳层。每个可能轨道上具有的能量是不连续的。A. 电子的能量是动能势能零正值A. 动能和势能之和原子核对电子的吸引力是基态跃迁激发能电离能1. 结合力特表征原子的能量状态的称为A. 轨道半径结合能电离能激发能原子能级移走原子中某壳层轨道电子所需要的最小能量是高能级激发能电离能A. 结合能跃迁原子处于最低能量状态叫激发态第一激发态第二激发态跃迁
9、基态K层最多可容纳的电子数为18B. 10812同一原子中，电子结合能最大的壳L壳层N壳层M壳层。壳层K壳层四、B1型题：试题开始是35个备选答案，备选答案后提出至少2道试题，请为每一道试题选择一个与其关系密切的答案。每个备选答案可以选用一次，也可以选用数次，也可以不选用。主量子数角量子数磁量子数白旋量子数电子壳层决定原子能级的主要因素是7.决定轨道量子数的是决定电子的白旋状态的是决定同一电子壳层中电子具有的能量及运动形式的是原子系统的量子态分为许多层，每层都有许多量子态，可以容纳许多电子，所以称为【参考答案】一、A1型题E2.E3.A4.E5.A6.B7.A8.D9.ElO.EE12.D13
10、.D14.E15.A16.E17.E18.E19.E二、A2型题E2.E3.E4.E5.E6.A7.E三、A3型/A4型题E2.E3.E4.D5.E6.E7.E四、B1型题A2.C3.D4.B5.E第二章X线的产生第一节学习目标及学习指导一、学习目标（一）掌握内容掌握X线的性质、产生条件、产生原理、产生效率、X线的强度概念及空间分布、能谱。1. （二）熟悉内容X线的发现。2. 阳极效应的定义及应用。（三）了解内容电子与物质的相互作用。二、学习指导1895年11月德国物理学家伦琴发现了X线。X线本质是波粒二象性，具有物理、化学、生物效应三方面的特性。高速带电粒子撞击物质而受阻突然减速时产生X线。
11、产生连续X线、特征X线的物理过程。X线强度由光子数目和光子能量两个因素决定。X线的产生效率是在X线管中产生的X线能与加速电子所消耗电能的比值。薄靶、厚靶周围X线强度的空间分布。X线能谱。第二节习题集一、A1型题：每道试题由1个以叙述式单句出现的题干和45个供选择的备选答案构成，请你从备选答案中选择1个最佳答案。1. 1.发现X射线的物理学家是贝克勒尔居里夫人戈瑞拉德伦琴德国物理学家伦琴发现X射线的时间是1901年11月8日1895年12月8日1898年8月11日1896年11月8日1895年11月8日产生X射线的必备条件是电子源高速电子流阳极靶面以上都不是关于X线产生条件的叙述，错误的是电子源
12、高速电子流阻碍电子流的靶面高速电子与靶物质相互作用的结果X线管的靶面均由钳制成X线管的靶面材料通常是铁钳金铜鸨软组织摄影用X线管阳极的靶面材料是A. 鸨A. 铁金铝钳与连续X射线的最短波长有关的是管电流B.照射时间C.电子电量D.光子数量E.管电压8.对于给定的靶原子，各线系的最低激发电压最大的是A.B.C.D.E.9.连续X线的最短波长为A.min1.24mU(kV)B.min12.4nmU(kV)C.min1.24mU(kV)D.min1.24pmU(kV)E.min1.24nmU(kV)10.卜列叙述错误的是11. 管电压越高，产生的X射线最短波长越短X射线的最短波长对应于最大光子能最管
13、电压越高，X射线的产生效率越大阳极靶物质的原子序数越大，X射线的产生效率越大管电流越高，X射线的产生效率越大能量80keV的电子入射到X射线管的鸨靶上产生的结果是A. 连续X射线的最大能量是80keV特征X射线的最大能量是80keV产生的X射线绝大部分是特征X射线仅有1%的电子能量以热量的形式沉积在鸨靶中12. 以上都是关于特征X线的叙述，正确的是B. A.X线最短波长仅与管电压有关管电压升高特征射线的百分比减少X射线谱是连续能量谱电压升高特征放射能量增加A. 内层轨道电子发射出的X线为特征放射X线发生效率的公式是门=KZ/U1=KZ2Ui=KZU2y=K2ZUy=KZU影响连续X射线产生的因
14、素是靶物质13. 管电流管电压高压波形以上都是下列叙述正确的是连续X射线强度与靶物质的原子序数成反比连续X射线强度与管电流成反比连续X射线强度与管电压成正比连续X射线强度与高压波形无关以上都不对关于X线强度分布的叙述，正确的是与靶面倾斜角度无关B.阴极端X线强度弱照射野内分布均匀与靶面状况无关X线管短轴方向两侧对称下列叙述错误的是A. A.高速电子碰撞阳极靶面产生的X射线分布与阳极倾角有关近阳极端X射线强度弱，近阴极端X射线强度强阳极倾角越小，阳极效应越明显阳极倾角指垂直于X射线管长轴的平面与靶面的夹角以上都不对关于X线物理效应的叙述，错误的是穿透作用B. 电离作用C. 荧光作用D. 热作用着
15、色作用计算150kV的管电压产生的X射线的最短波长0.012399nm0.020665nm0.016532nm0.024798nm0.008266nm二、A2型题：试题由1个简要叙述和4-5个供选择的备选答案构成，请你从备选答案中选择1个最佳答案。A. 1.关于连续X线光子能量的叙述，错误的是A.X线是一束混合能谱能量决定于电子的能量能量决定于核电荷能量决定于电子接近核的情况能量大X线波长长X线束成为混合射线其原因为固有滤过材料不同靶物质的材料不同由于光电效应所致由于康普顿效应所致阴极产生的电子能量不同X射线在传播时，具有频率和波长，并有干涉、衍射等现象，突出表现的性质是微粒性波粒二象性物理特
16、性生物效应特性波动性X射线在与物质相互作用时，具有能量、质量和动量，突出表现的性质是波动性微粒性波粒二象性物理特性生物效应特性在描述X线时，经常用到kV(kVp)和keV两个单位，它们之间的区别与联系错误的是kV是指X线管两极间管电压的千伏值kVp是指峰值管电压的千伏值keV表示单个电子或光子等基本粒子能量的千电子伏值如果电子从100kV管电压的电场中，获得100keV的高速运动能量如果电子从100kV管电压的电场中，撞击阳极靶物质发生能量转换时，产生的光子最大能量是100kV在放射工作中，应注意阳极效应的影响。错误的做法是拍片时使肢体长轴与X线管长轴平行将厚度大的部位置于阳极端将密度高的部位置于阳极端将厚度大的部位置于阴极端B+C根据薄靶产生X线的
