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1、期末考试试卷（B卷）课程名称：原子核物理学院： 核科学与技术学院姓名：校园卡号：题号四五分数阅卷教师六七八九十总分（共150分，请选其中的100作答）1. 我们知道原子核体积近似地与A成正比，试说明其内在的物理原因。2. 重核裂变后，生成的中等重的核常伴随着0衰变，为什么？3. 28131 Bi衰变至28T，有两组a粒子，其能量分别为6621keV, 6274keV。前 者相应是母核衰变至子核基态，后者为衰变至激发态。试求子核207T1激81 发态的能量。4. 对于42 Sc 0.68, 42 Ca，查表得f （Z, E ） = 103.3，并已知子核的能级特性为0 +。2120m试判断母核的
2、能级特性。5. 质子轰击7Li靶，当质子的能量为0.44, 1.06, 2.22和3.0MeV时，观测 到共振。已知质子和7Li的结合能为17.21MeV，试求所形成的复合核能 级的激发能。6. 简述处于激发态的复合核的中子蒸发能谱，并推导之。7. 什么是内转换电子，内转换电子与B跃迁电子的区别。期末考试试卷（B卷）答案1. 解：核力的作用要比库仑力强，而且主要是吸引力，这样才能克服库仑力形成原子核。 核子之间的磁力也比核力小很多，万有引力更是微不足道。核力是短程力，粗略的说，核力是短程力的强相互作用，而且起作用的主要是吸引 力。2. 解：重核的中质比大于1，甚至达到1.54.对于重核，核内的
3、质子数增多，库仑力排斥增 大了，要构成稳定的核就必须要还有更多的种子以消耗库仑排斥力作用。贝塔稳定线表 示原子核有中子，质子对称相处的趋势，即中子数和质子数相当时原子核比较稳定。3. 解:子核的激发能量：耳211E = A4 E (a 0) - E (气)=-6621 - 6274 = 353.7MeV4. 解：42SC片一 42京210.68s 20log f T1,2 =log(0.68x 103.3)= 3.13logf T1/2判断跃迁种类几次规则知道该6*衰变为容许跃迁i兀=+1M = I -0 = 1,0;故而，I = 0,1i兀=兀x(+1) = +1;故而，所以，母核42脆的能
4、级特性为:5.解：- m _E * =aE + Bm + m aA代入数据得到:复合核的激发能为：E* =17.6MeV, E* =18.13kfeV 12E* =191MeV, E* = 19.84MeV 346.解：再通过复合核的反应中，出射粒子的能量也具有麦克斯韦分布的特点，在适当的条 件下叫分布也是各向同性的。因此，我们可以用液滴蒸发的图像来处理复合核的衰变， 这就是中子蒸发能谱。推导如下：令剩余核的激发能E* = E0 En由于复合核的衰变至剩余核的激发能为E * T E * +气之间的概率与此间的能级成正比，同时与复合核的中子宽度匚(En)成正比， 于是：n (E ) dE x(E
5、 ) P (E - E ) dEn n n n0 n nb =b (a)、又反应截面可以写为沥 CN 其中，b肥)通过入射道(A+a)形成复合核的截面。CN(P)下 利用细致平衡原理可以得到：b (a)p 2(21 +1)(2/ +1)b：n(P) _ p2(2/ +1)(2/： +1)则得：*b(P)P2 * E b (E )假定b(E )近似为常量则此式表明复合核发射例子b CN b b CN b 假定 CN b近似为常量，则此式表明复口核发射例子b的概率与粒子的能量Eb成正比。因此，对于复合核发射中子，有n(E )dE x E e2a(E0 - E )dE当E0 En时LL “ 2、可一所以：(E )dE X Ene电E_ dE x E e - t dE此式类似于麦克斯韦分布，通常称为蒸发谱。7.解：内转化电子是原子核跃迁时核跃迁时把激发能直接给原子的壳层电子而发射出来， 这种现象称为内转换。内转换过程发射出来的电子称为内转化电子。贝塔电子是原子核衰变时释放出来的电子，正电子。根据费米理论可知，贝塔粒子 是核子的不同状态之间跃迁的产物，事先并不先存在核内。
