原子核物理答案
智慧树知到《原子核物理》章节测试答案
第一章1、原子的质量单位叫做碳单位对错答案: 对2、质子和中子的轨道角动量的矢量和就是原子核的自旋对错答案: 对3、原子中的电子磁矩比核的磁矩小对错答案: 错4、长椭球形原子核具有负的电四极矩对错答案: 错5、在经典物理中存在宇称概念对错答案: 错6、质子和中子不是点状结构对错答案: 错7、核子之间的主要作用是库仑力对错答案: 错8、原子核的磁矩包含质子的磁矩中子的磁矩电子的磁矩答案: 质子的磁矩,中子的磁矩9、下列说法正确的是原子核是球形的核内电荷分布半径就是质子分布的半径核的电荷分布半径比核力作用半径大电子在核上散射的角分布是核内电荷分布的函数答案: 核内电荷分布半径就是质子分布的半径10、下列说法正确的是原子核的形状是长椭球形的电四极矩多数是负值利用原子核本身能级间的跃迁可以测出电四极矩大多数原子核是球形的答案: 利用原子核本身能级间的跃迁可以测出电四极矩11、下列说法正确的是宇称是微观物理领域中特有的概念在一切微观过程中宇称是守恒的原子核是由中子、质子、电子组成的微观体系经典物理中存在宇称答案: 宇称是微观物理领域中特有的概念12、下列说法正确的是质子和中子具有内部结构自旋为整数的粒子叫费米子自旋为半整数的粒子叫玻色子电子、质子、中子的自旋为整数答案: 质子和中子具有内部结构13、为什么会产生超精细结构核自旋与电子的总角动量相互作用核自旋与电子自旋相互作用质子的轨道角动量与电子的总角动量相互作用质子的轨道角动量与电子自旋相互作用答案: 核自旋与电子的总角动量相互作用14、下来说法错误的是对于两核子体系，总同位旋是两个核子同位旋的矢量和核子之间的主要作用力为核力核力近似地与核子所带电荷无关核力属于弱相互作用力答案: 核力属于弱相互作用力第二章1、放射性是原子核自发地放射各种射线的现象对错答案: 对2、衰变宽度Γ越小，原子核衰变越快。
对错答案: 错3、当母体的半衰期比子体长得多时可以达到长期平衡对错答案: 对4、人工放射性核素主要是反应堆和加速器制备的对错答案: 对5、放射性活度的单位是西弗对错答案: 错6、探测14C含量的方法通常是放射性测量法对错答案: 对7、光子的质量为零对错答案: 错8、目前发现的核素大部分都是稳定的对错答案: 错9、目前核子之间的相互作用是清楚的对错答案: 错10、在稳定的核素中，中质比随A增大对错11、下来说法正确的是人工放射性核素远比天然放射性核素多100个同种放射性核素原子核经过一个半衰期之后还剩50个原子核α射线贯穿本领大γ射线电离作用大答案: 人工放射性核素远比天然放射性核素多12、下来说法错误的是原子核所处的能级具有一定的宽度衰变常数越大，一个原子核单位时间内发生衰变的概率越大2个同种放射性核素原子核经过一个半衰期后还剩一个原子核半衰期是一个统计性概念答案: 2个同种放射性核素原子核经过一个半衰期后还剩一个原子核13、下来说法错误的是母体半衰期小于子体半衰期可能达到衰变平衡母体半衰期大于子体半衰期可能达到长期平衡可利用的裂变碎片都是人工产生的裂变碎片放射系都属于人工放射系答案: 母体半衰期小于子体半衰期可能达到衰变平衡14、制备人工放射性核素时，照射时间一般选作1个半衰期4个半衰期小于5个半衰期答案: 小于5个半衰期15、我国法定的放射性活度计量单位是居里（Ci）希沃特（Sv）贝克勒尔（Bq）葛瑞（Gy）答案: 贝克勒尔（Bq）16、放射性鉴年法一般选用14C235U238Th6Li答案: 14C17、下列说法错误的是原子核物理中常用电子伏特作为能量单位原子核的质量等于组成它的核子的质量和比结合能越大的原子核结合得越紧质量数越大的核素，其比结合能越大答案: 原子核的质量等于组成它的核子的质量和18、下来说法正确的是能发生自发裂变的核素都是重核原子核的不稳定性通过衰变表现出来重核都是不稳定的轻核都是稳定的答案: 能发生自发裂变的核素都是重核19、下来说法错误的是核子间的相互作用力具有饱和性原子核是不可压缩的对于给定的A，Z越小结合能就越大核子间有中子、质子对称相处的趋势答案: 对于给定的A，Z越小结合能就越大20、下来说法错误的是在原子核的组成中，有中子、质子各自成对相处的趋势同类核子成对相处时结合能增大全同费米子的波函数是交换对称的原子核液滴模型公式是现有计算公式中和实验结果符合得最好的答案: 全同费米子的波函数是交换对称的第三章1、带电粒子在物质中损失能量是一个统计过程对错答案:2、核辐射探测器由探测器本身和测量仪器设备两部分组成对错答案:3、常用半圆谱仪来精确测定带电粒子的能量对错答案:4、对于天然放射性核素而言，α衰变主要发生在重核对错答案:5、核子之间的核力大大超过库仑力对错答案:6、气体探测器是利用光电效应制成的对错答案:7、对于普通的核素，最后一个质子的结合能总是正的对错答案:8、下列说法错误的是单个电子在介质中有确定的射程在准直γ射线穿过吸收介质的透射实验中，进入探测器的γ射线的相对强度服从指数衰减规律光电效应实际上是γ射线的一种能量的全吸收过程对于β粒子，射程难以直接从吸收曲线确定答案:9、下列哪一项是经验关系半导体探测器或气体探测器适宜测量长寿命辐射体α粒子的能量是单一的原子核的内部能量是量子化的短射程α粒子是从母核基态跃迁到子核激发态时产生的答案:10、下列说法错误的是λ=aR^57.5E=mc^2E=hνF=ma答案:11、下列说法错误的是根据经典力学，α衰变不能发生微观粒子具有一定的概率能够穿透势垒在原子核边界附近，α粒子所受的吸引力存在过渡区核力是弱相互作用力答案:12、下列哪一种装置不是辐射探测器G-M计数器NaI(Tl)探测器HPGe探测器光电倍增管答案:13、下列说法错误的是重离子放射性是指原子核自发地放射出重离子一般质子衰变的半衰期比α衰变的半衰期要短得多质子放射体只有β-放射性或轨道电子俘获的竞争过程重离子穿透势垒的概率一般比α粒子的穿透概率要小答案:第四章1、下列说法错误的是利用普通的β能谱曲线可以确定β谱的最大能量利用库里厄图可以较精确求得β谱的最大能量库里厄图可用于分解复杂的β谱β能谱的测量是直接确定中微子质量的一种有效方法答案:2、下列说法错误的是半衰期可以反映跃迁类型的特征中微子是否具有静止质量是一个未解之谜凡母核与子核波函数很相像的跃迁称为超容许跃迁对于一般的容许跃迁，原子核的质量大多数在中等以上答案:3、下列说法错误的是β衰变的基本公式不适用于轨道电子俘获轨道电子俘获放出的中微子的能量是连续的Z越大，K层电子轨道越小，因而越容易被原子核俘获对于轻核，很难观察到与β+衰变同时产生的K俘获答案:4、下列说法错误的是宇称守恒是指一个孤立体系的宇称不随时间变化一个微观物理过程和它的镜像过程的规律完全相同，该微观体系的宇称是守恒的大量事实证明，核反应过程宇称是守恒的经典物理中不存在与宇称守恒类似的规律答案:5、β衰变发射出的粒子能量最大可以达到100MeV对错答案:6、泡利用实验证实了中微子的存在对错答案:7、将中微子考虑在内，β衰变有3种类型对错答案:8、衰变纲图中的横线表示原子核的能级对错答案:9、β衰变的费米理论是与原子发光理论类比产生的对错答案:10、β衰变服从一定的选择定则对错答案:11、库里厄图使得β能谱的实验结果画成一条直线对错答案:12、半衰期或跃迁概率与β粒子的最大能量无关对错答案:13、β衰变的基本公式是在假定原子核放射出β粒子和中微子的情况下得到的对错答案:14、β衰变中宇称是不守恒的对错答案:15、下列说法错误的是α粒子能谱是分立的β能谱是分立的原子核的能量状态是分立的用β磁谱仪可以测量β能谱答案:16、下列说法错误的是泡利提出了中微子假说中微子的磁矩为零中微子的电荷为零中微子的自旋是1/2答案:17、下列说法错误的是中微子的静止质量为零是一种近似轨道电子俘获过程伴随着子核的特征X射线的发射双β衰变肯定存在能发生β+衰变的原子核可以发生轨道电子俘获答案:18、下列关于衰变纲图的说法错误的是衰变纲图一般都是根据原子质量差画出的除稳定核素外，基态能级旁都标有半衰期衰变纲图是根据原子核质量差画出的可以利用衰变纲图计算一定质量放射性核素的放射性答案:19、下列说法错误的是费米提出β衰变是电子-中微子场与原子核的相互作用原子发光是电磁相互作用的结果β衰变是一种弱相互作用轨道电子俘获是一种强相互作用答案:20、下列说法错误的是关于宇称选择定则，对β衰变可以根据宇称守恒定律得出β衰变中宇称不守恒在非相对论处理中，β衰变中原子核宇称的变化可以认为等于轻子带走的轨道宇称选择定则可以分析衰变过程中有关守恒定律而得答案:第五章1、原子核通过发射γ光子从激发态跃迁到较低能态的过程称为γ衰变对错答案:2、γ跃迁遵从指数衰变律对错答案:3、如果已知跃迁的类型和始末态中一个能级的自旋和宇称，则由选择定则可以推出另一个能级的自旋和宇称对错答案:4、原子核从激发态到较低能态或基态的跃迁，可以通过发射电子来完成。
原子核物理习题答案
2-5
解： n+197Au→198Au
ln 2⋅t −
A = P(1− e T1/ 2 ) = 95%P
即
− ln 2⋅t
e T1 / 2 = 5%
所以， t = (− ln 0.05 / ln 2)T1/2 = 11.652d
2-6
解：
ln 2 m A = T1/ 2 M N A
所以，
T1/ 2
84 .95
0 0
衰变的原子数分别为：
N1′
=
m M
⋅
NA
⋅17.25 00
=
4.64 ×1014
N1′0
=
m M
⋅NA
⋅84.95 00
=
2.28 ×1015
2-2
解：A
=
πN
=
π
m M
⋅
NA
所以，
m=
AM
=
A⋅ M ⋅T1 2
πN A ln 2 ⋅ N A
1 µ C的i 质量 103Bq的质量
m1
=
3.7 ×104 s−
× 222g / mol ⋅3.824× 24× 36000s ln 2× 6.022×1023 mol
=
6.50 ×10−12
m2
=
103 Bq × 222g / mol ⋅3.824× 24× 36000s ln 2 × 6.022×1023 mol
= 1.76 ×10−13
1kg235U 吸收中子完全裂变放出的能量约为
E = 1kg × 6.02×1023 mol −1 × 210MeV 235g / mol
= 5.4 ×1027 MeV
卢希庭原子核物理课后习题答案
1.1、实验测得某元素的特征Kα线的能量为7.88KEV，试求该元素的原子序数Z 解：由√ν=AZ-B E=Hν,其中E=7.88KEV,
1EV=1.602176462×10−19J ν=E/H=1.9×1018s−1
代入公式得Z≈29
1.2 用均匀磁场质谱仪，测量某一单电荷正离子，先在电势差为1000V的电场中加速。然后
5
B(197Au) = 79 × 7.289 + (197 − 79) × 8.071 − (−31.157) = 1559.366 MeV ϵ(197Au) = 7.916 MeV B(252Cf ) = 98 × 7.289 + (252 − 98) × 8.071 − 76.027 = 1881.219 MeV ϵ(252Cf ) = 7.465 MeV
解：设该古代人是t年前死亡的，由此可得：
N1 ·e−λt N2
= 0.8 ×
N1 N2
又λ = ln 2/T1/2
可得：t
=
− ln 0.8×T1/2
ln 2
则：t=1844.6a
2.10 已知人体的C含量为18.25%，问体重为63Kg的人体相当于活度为多少贝可勒尔和
微居里的放射源。
解：A
=
λN
=
值6.98 × 10−14(±7%)，试问该长毛象已死了多少年？若用放射性法测量，达到与上法相同
精度(±7%)，至少要测量多长时间？
解 ： 设 大 气 中14C 原 子 数 为N10，12C 原 子 数 为N20， 长 毛 象 肌 肉 样 品 中14C 原 子 数
为N1，12C 原子数为N2。
∴ = N10·e−λt
原子核物理(卢希庭)课后习题答案全
观测分量是 1 ，试计算相应的磁矩的最大可观测分量（用核磁子表示）。 2
解：设质子密度均匀，匀速转动
角动量
L
r0 2
r 2drd (r sin )2
r 2dr sin 3 d d r 2
8 r0 5
00 0
3
2 1
得：
I
9 2
2
对
2S
1 2
分裂为
2
1 2
1
2个子能级
2
D
3 2
分裂为
2
3 2
1
4个子能级
2S 1和 2D3谱线分裂的总子能级为 6个。
2
2
1-6原子核半径
Rx
1
r0 A3
1 3
1
r01893
解出A 7
Z
A
2 解出Z 3
பைடு நூலகம்
1.98 0.0155A 3
1-7
原子核同位旋量子 T满数足下列关系
15
m 4 r 2 3 3m 4 r 2
L 2 r0 2 m 3
5
2
1
5 3 2 r0 4 m
0
2
r0
sin T
r0 d
( r0
sin
)2
其中
e 4 r0 2
，
T
2
0
e 2 r0 s in r0 d 4 r0 2 2
( r0
sin
)2
2-14
解：E E(130Te)E(130Xe) (130Te)(130Xe) (87.353) (89.881) 2.53MeV
原子及原子核物理答案(郭江,赵晓凤,彭直兴)
1.1 若卢瑟福散射用的α粒子是放射性物质镭'C 放射的，其动能为67.6810×电子伏特。
散射物质是原子序数79Z =的金箔。
试问散射角150οθ=所对应的瞄准距离b 多大？解：根据卢瑟福散射公式：2222442K Mv ctg b b ZeZeαθπεπε==得到：2192150152212619079(1.6010) 3.97104(48.8510)(7.681010)Ze ctg ctg b K οθαπεπ−−−××===××××××米式中212K Mv α=是α粒子的功能。
1.2已知散射角为θ的α粒子与散射核的最短距离为2202121()(1)4sinmZe r Mv θπε+ ，试问上题α粒子与散射的金原子核之间的最短距离m r 多大？解：将1.1题中各量代入m r 的表达式，得：2min 202121()(1)4sin Ze r Mv θπε=+ 1929619479(1.6010)1910(1)7.6810 1.6010sin 75ο−−×××=×××+×××143.0210−×米1.3 若用动能为1兆电子伏特的质子射向金箔。
问质子与金箔。
问质子与金箔原子核可能达到的最小距离多大？又问如果用同样能量的氘核（氘核带一个e +电荷而质量是质子的两倍，是氢的一种同位素的原子核）代替质子，其与金箔原子核的最小距离多大？解：当入射粒子与靶核对心碰撞时，散射角为180ο。
当入射粒子的动能全部转化为两粒子间的势能时，两粒子间的作用距离最小。
根据上面的分析可得：220min124pZe Mv K r πε==，故有：2min 04p Ze r K πε=19291361979(1.6010)910 1.141010 1.6010−−−××=××=×××米 由上式看出：min r 与入射粒子的质量无关，所以当用相同能量质量和相同电量得到核代替质子时，其与靶核的作用的最小距离仍为131.1410−×米。
高二物理原子核试题答案及解析
高二物理原子核试题答案及解析1.下列说法中正确的是（）A．对放射性物质施加压力，其半衰期将减少B．β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的C．汤姆生通过对阴极射线的研究发现了电子，并提出了原子核式结构学说D．自然界中含有少量的，具有放射性，能够自发地进行β衰变，因此在考古中可利用来测定年代【答案】D【解析】半衰期是放射性元素本身的性质，与元素所出的物理环境和化学环境无关，A错；β衰变所释放的电子是原子核内部一个中子分裂为一个质子和一个电子形成的，B错；卢瑟福提出了原子核式结构学说，C错；2.正电子发射型计算机断层显像(PET)的基本原理是：将放射性同位素O注入人体，O在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇湮灭转化为一对γ光子，被探测器采集后，经计算机处理生成清晰图像．则根据PET原理判断下列表述正确的是A．O在人体内衰变方程是O→N＋eB．正、负电子湮灭方程是e＋e→2γC．在PET中，O主要用途是作为示踪原子D．在PET中，O主要用途是参与人体的新陈代谢【答案】ABC【解析】由题意知A、B正确，显像的原理是采集γ光子，即注入人体内的衰变放出正电子和人体内的负电子湮灭转化为γ光子，因此主要用途是作为示踪原子，故C对，D错．3.（6分）下列说法正确的是【】（选对一个给2分，选对两个给4分，选对三个给6分，选错一个扣3分，最低得分为0分）A．原子的核式结构模型最早是由汤姆孙提出的B．卢瑟福通过α粒子散射实验否定了原子的“枣糕模型”结构，并根据实验数据提出了原子的“核式结构模型”C．我国大亚湾核电站就是利用重核的裂变释放的能量来发电的D．当氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时，会辐射出光子E．紫外线照射到锌板表面时能产生光电效应，则增大该紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大【答案】BCD【解析】原子的核式结构模型最早是由卢瑟福提出的，A错；溢出的光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，与强度无关，E错；4.（6分）据调查每年有280万人直接或者间接死于装修污染，装修污染已经被列为“危害群众最大的五种环境污染”之一。
高三物理原子核试题答案及解析
高三物理原子核试题答案及解析1. 假设两个氘核在一直线上相碰发生聚变反应生成氦的同位素和中子，已知氘核的质量是2.013 6 u ，中子的质量是1.008 7 u ，氦核同位素的质量是3.015 0 u.(1)聚变的核反应方程式是________，在聚变核反应中释放出的能量为______ MeV.(保留两位有效数字)(2)若氚核和氦核发生聚变生成锂核，反应方程式为H ＋He→Li ，已知各核子比结合能分别为E H ＝1.112 MeV 、E He ＝7.075 MeV 、E Li ＝5.603 MeV ，求此核反应过程中释放的核能 ． 【答案】(1) H ＋H→He ＋n 3.3 (2)7.585 MeV 【解析】(1)在核反应前后质量数和核电荷数守恒，由爱因斯坦的质能方程可知在聚变核反应中释放出的能量为（2.013 6 u+2.013 6 u-1.008 7 u-3.015 0 u ）×931.5MeV="3.3"MeV(2)比结合能为平均每个核子的能量，所以释放的能量为1.112 MeV×3+7.075 MeV×4-5.603 MeV×7="7.585" MeV2. 中子和质子结合成氘核时,质量亏损为Δm,相应的能量ΔE=Δmc 2="2.2" MeV 是氘核的结合能.下列说法正确的是( )A ．用能量小于2.2 MeV 的光子照射静止氘核时,氘核不能分解为一个质子和一个中子B ．用能量等于2.2 MeV 的光子照射静止氘核时,氘核可能分解为一个质子和一个中子,它们的动能之和为零C ．用能量大于2.2 MeV 的光子照射静止氘核时,氘核可能分解为一个质子和一个中子,它们的动能之和为零D ．用能量大于2.2 MeV 的光子照射静止氘核时,氘核可能分解为一个质子和一个中子,它们的动能之和不为零【答案】AD【解析】用能量小于等于结合能的光子照射氘核时,氘核一定不能分解,所以A 正确,B 错误.用能量大于结合能的光子照射氘核时,氘核可能分解,只要分解,分解出的质子和中子动能之和一定不为零(若动能之和为零就分不开了),所以C 错误,D 正确.3. (山东临沂一模)如图所示是原子核的核子平均质量与原子序数Z 的关系图象.下列说法中正确的是( )A ．若D ､E 能结合成F,结合过程一定要释放能量B ．若D ､E 能结合成F,结合过程一定要吸收能量C ．若A 能分裂成B ､C,分裂过程一定要释放能量D ．若A 能分裂成B ､C,分裂过程一定要吸收能量【答案】AC【解析】核反应过程中,核子数守恒,反应后比反应前核子平均质量减小,则反应过程一定要放出能量,反之,反应后核子平均质量增大,则反应过程中一定要吸收能量,由图象易知A ､C 正确.实际上在这里A 项为轻核的聚变反应,C 项为重核的裂变反应.4. 放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时,往往会同时伴随__________辐射.已知A､B两种放射性元素的半衰期分别为T1和T2,经过t=T1·T2时间后测得这两种放射性元素的质量相等,那么它们原来的质量之比mA mB=__________.【答案】γ 2T22T1【解析】由半衰期公式m=m0结合题意可得mA·mB·所以5.太阳内部持续不断地发生着4个质子聚变为一个氦核的热核反应，这个核反应释放出的大量能量就是太阳的能源．(1)写出这个核反应方程．(2)这一核反应能释放出多少能量？(3)已知太阳每秒释放能量为3.8×1026 J，则太阳每秒减少的质量为多少kg?(4)若太阳质量减小万分之三，热核反应不能继续进行，计算太阳还能存在多少年？(mp＝1.0073u，mα＝4.0015 u，me＝0.00055 u，太阳的质量为2×1030 kg)【答案】(1)4H―→He＋2e(2)24.78 MeV (3)4.2×109 kg(4)4.5×109年【解析】(1)核反应方程是4H―→He＋2 e.(2)这一核反应的质量亏损是Δm＝4mp －mα－2me＝0.0266 uΔE＝Δmc2＝0.0266×931.5 MeV≈24.78 MeV.(3)由ΔE＝Δmc2得每秒太阳质量减少Δm＝＝ kg≈4.2×109 kg.(4)太阳的质量为2×1030 kg，太阳还能存在的时间为t＝＝s≈1.4×1017 s即为4.5×109年．6.太阳的能量来源是轻核的聚变，太阳中存在的主要元素是氢，核聚变反应可以看做是4个氢核结合成1个氦核同时放出2个正电子．试写出核反应方程，并由表中数据计算出该聚变反应过程中释放的能量(取1 u＝×10－26 kg)．粒子名称质子pα粒子电子e中子n质量/u 1.0073 4.00150.00055 1.0087【答案】：见解析【解析】核反应方程为4H―→He＋2e,4个氢核结合成1个氦核时的质量亏损为Δm＝(1.0073×4－4.0015－2×0.00055)u＝0.0266 u＝4.43×10－29 kg由爱因斯坦质能方程得，聚变反应过程中释放的能量为ΔE＝Δmc2＝4.43×10－29×(3×108)2 J＝4.0×10－12 J.7.（2010·北京·15）太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减少。
大学物理第十六章 原子核物理 答案
第16章 原子核物理一、选择题1. C2. B3. D4. C5. C6. D7. A8. D二、填空题1. 171076.1⨯，131098.1⨯2. 2321)(c m m m -+3. 1.35放能4. 9102.4⨯5. 117.86. 2321`c h m m m -+7 . 67.5MeV ，67.5MeV/c ，221036.1⨯Hz8. 121042.2-⨯9. 1.49MeV10. 115kg三、填空题1. 解：设从t =0开始做实验，总核子数为N 0，到刻核子数为N由于实验1.5年只有3个铁核衰变，所以1<<τt ，)1(0τtN N -≈t =0时，铁核总数为 312740106.31066.1104.6⨯=⨯⨯=-Nt =1.5年时，铁核总数为 )1(300τtN N N -≈-=由此解得31310108.15.13106.3⨯=⨯⨯=-=t N N N τ年设半衰期为T ，则当t =T 时有2/0N N =，由τ/0e t N N =得τ/e 21T = 所以， 31311025.1693.0108.12ln ⨯=⨯⨯==τT 年 2. 解：设氢核和氮核的质量分别为N H m m 、，被未知粒子碰撞后速度分别为v H 和v N ； 未知粒子的质量为m , 碰撞前速度为v ，与氢核碰撞后为v 1，与氮核碰撞后为v 2 未知粒子与氢核完全弹性碰撞过程满足关系H H 1v m mv mv +=2H H 212212121v m mv mv += 未知粒子与氮核完全弹性碰撞过程满足关系N N 2v m mv mv += ●2N N 212212121v m mv mv += ❍ 联立 ~❍得 2N N 2H H N H )()(m m m m m m E E ++= 带入数据，可解得 03.1H=m m 由其质量比值可知，未知粒子的质量与氢核的质量十分接近，另由于它在任意方向的磁场中都不偏转，说明它不带电．由此判断该新粒子是中子．3. 解：与第一组α粒子相对应的衰变能为α1α12264.793MeV 4.879MeV 4222A E K A ==⨯=- 与第二组α粒子相对应的衰变能为 α2α22264.612MeV 4.695MeV 4222A E K A ==⨯=- 22686Rn 的两能级差为()α1α2 4.879 4.695MeV 0.184MeV E E E ∆=-=-=光子的能量与此两能级差相对应，所以光子的频率为61919340.18410 1.60218910Hz 4.4510Hz 6.62610E h ν--∆⨯⨯⨯===⨯⨯4. 解：已知14C 的半衰期为5370a. 半衰期T 与衰变常量λ的关系为0.693Tλ= 根据题意，该生物遗骸在刚死亡时，其体内所包含的14C 的放射性活度与现今活着的同类生物体的14C 的放射性活度是相同的，经过了时间t ，14C 的放射性活度减弱为133.3Bq 。
原子核物理课后答案
原子核物理课后答案篇一：原子核物理课后习题答案1-2、用均匀磁场质谱仪，测量某一单电荷正离子，先在电势差为1000V的电场中加速。
然后在0.1T的磁场中偏转，测得离子轨道的半径为0.182m。
试求：（1）离子速度（2）离子质量（3）离子质量数2.16. 从13C核中取出一个中子或质子，各需多少能量，试解释两者有很大差别的原因。
解：从13C核中取出一个中子或质子需要的能量即13C的最后一个中子或质子的结合能由Sn(Z,A)?[M(Z,A?1)?mn?M(Z,A)]c2 =?(Z,A?1)??(n)??(Z,A)Sp(Z,A)?[M(Z?1,A?1)?M(1H)?M(Z,A)]c2=?(Z?1,A?1)??(1H)??(Z,A)Sn(6,13)?3.02?8.071?3.125?7.966MeVSp(6,13)?13.369?7.289?3.125?17.533 MeV?从13C核中取出一个中子或质子需要的能量分别为7.966 MeV和17.533 MeV由于13C是奇偶核，从中取出一个中子变为12C，为偶偶核而从中取出一个质子变为12B，为奇奇核，由于有稳定性规律：偶偶核>奇偶核?奇奇核所以两者能量有较大的差别2.20.任何递次衰变系列，在时间足够长以后，将按什么规律衰变？对于任何递次衰变系列，不管各放射体的衰变常量之间的相互关系如何，其中必有一最小者，即半衰期最长者，则在时间足够长以后，整个衰变系列只剩下半衰期最长的及其后面的放射体，它们均按最长半衰期的简单指数规律衰减。
2.21.为什么在三个天然放射系中没有见到β+放射性和EC放射性？由于只有β稳定线右下部的核素即缺中子核素具有β+放射性和EC放射性。
而三大天然放射系的母体都是具有β稳定性的核，有α放射性，α衰变后质子数和中子数都减少2，而具有β稳定性核素的中质比随着质量数增加而增加，因而三大天然放射系中的核素不会有缺中子核，因而在三个天然放射系中没有见到β+放射性和EC放射性。
原子核物理第二版习题答案杨福家复旦大学出版社
第一章1-3.试计算核素He和Li，并对比结合能之差别作讨论。
1-4.试计算Zr，Zr，Zr，三个核素的中子分离能；比较这三个分离能，可得出什么重要结论？1-5.求出U的平均结合能；如果近似假定中等质量原子核的平均结合能为8.5MeV，试估计一个U核分裂成两个相同的中等原子核时，能放出多少能量？1-6.试由质量半经验公式，试计算Ca和Co的质量，并与实验值进行比较。
1-7.利用质量半经验公式来推导稳定核素的电荷数Z与质量数A的关系式，并与β稳定线的经验公式作比较？1-8.试利用镜核（A相同，中子数N和质子数Z互换的一对核）N和C质量差以及质量半经验公式来近似估算原子核半径参量r。
1-11.在核磁共振法研究原子Mg的基态（????=5/2+）的磁特性实验中，当恒定磁场的强度??0=5.4×103Gs以及高频磁场的频率为v=1.40MHz时，发现了能量的共振吸收，试求gI因子及核磁矩。
1-12.假定核电荷Ze均匀分布在两个主轴分别为a和c（c沿对称轴）的旋转椭球内，试推导公式（ 1.6.6）。
（Q=2Z（??2-??2））5第二章2-1.核力有哪些主要性质？对每一种性质，要求举一个实验事实。
2-3.试计算从??715??816??917中取出一个质子所需的能量；并进行比较，从中可得出什么结论？2-4.由质量半经验公式估算??17和??17的基态质量差，并与实验值比较。
（r0取1.4fm ）2-5.根据壳层模型决定下列一些核的基态自旋和宇称：????23，????37，????1225，??1941，????2963，????3683，????51123，????82209.2-6.实验测得????25的最低三个能级I π为3/2-（基态），1/2-和3/2+；测得????2857的最低4个能级的I π为3/2-（基态），5/2-，1/2-和7/2-，试与单粒子壳模型的预言相比较，并对比较结果作出定性说明。
原子核物理卢希庭课后习题答案全
Z 5或7; 对于172N，T3 1;152B,T3 1
所以这两个核是172N和152B.
即12 6
C的第一激发态与172N和152B的基态组成同位旋三重态
第第7七页页，/共共535页2。页
已知三种标准双线的质量差（原子质量单位）为：
1H2 2H
0.001548;2H3
112C 2
0.042306;12C1H4 16O
而三大天然放射系的母体都是具有稳定性的核有放射性衰变后质子数和中子数都减少2而具有稳定性核素的中质比随着质量数增加而增加因而三大天然放射系中的核素不会有缺中子核因而在三个天然放射系中没有见到放射性和ec放射性
2-2质谱仪工作原理
1 M 2 qV (1)
2
qB M 2 (2)
R
q 2V 即M qB2 R2
第1第十8八页页，/共共535页2。页
2-9、经测定一出土古尸的14C的相对含量为现代人的80％，求该古
代人的死亡年代。
解：可设该古代人是在t年前死亡的，由此可得：
N1 et N2
ln 2
0.8
N1 N2
t
ln 0.8 T1 2 ln 2
T1 2
代入数据可得：
t 1844.6a
第第1十9九页页，/共共535页2。页
解：
m E N Ef M NA Ef
1000 6.021023 200 5.121026 MeV 235
m
5.121026 106 1.61019 3.14 1010
2611t
个能级将分裂成2I＋1个子能级。根据选择定则 原子核在两相邻子能级间跃迁。
m
I
0, 1
，
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原子及原子核物理(郭江编)_课后答案
第一章 原子的基本状况1.1 若卢瑟福散射用的α粒子是放射性物质镭'C 放射的，其动能为67.6810⨯电子伏特。
散射物质是原子序数79Z =的金箔。
试问散射角150οθ=所对应的瞄准距离b 多大？解：根据卢瑟福散射公式：20222442K Mv ctgb b Ze Zeαθπεπε==得到：2192150152212619079(1.6010) 3.97104(48.8510)(7.681010)Ze ctg ctg b K οθαπεπ---⨯⨯===⨯⨯⨯⨯⨯⨯米 式中212K Mv α=是α粒子的功能。
1.2已知散射角为θ的α粒子与散射核的最短距离为220121()(1)4sinmZe r Mv θπε=+，试问上题α粒子与散射的金原子核之间的最短距离m r 多大？解：将1.1题中各量代入m r 的表达式，得：2min20121()(1)4sin Ze r Mv θπε=+ 1929619479(1.6010)1910(1)7.6810 1.6010sin 75ο--⨯⨯⨯=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯143.0210-=⨯米1.3 若用动能为1兆电子伏特的质子射向金箔。
问质子与金箔。
问质子与金箔原子核可能达到的最小距离多大？又问如果用同样能量的氘核（氘核带一个e +电荷而质量是质子的两倍，是氢的一种同位素的原子核）代替质子，其与金箔原子核的最小距离多大？解：当入射粒子与靶核对心碰撞时，散射角为180ο。
当入射粒子的动能全部转化为两粒子间的势能时，两粒子间的作用距离最小。
根据上面的分析可得：220min124p Ze Mv K r πε==，故有：2min 04p Ze r K πε=19291361979(1.6010)910 1.141010 1.6010---⨯⨯=⨯⨯=⨯⨯⨯米 由上式看出：min r 与入射粒子的质量无关，所以当用相同能量质量和相同电量得到核代替质子时，其与靶核的作用的最小距离仍为131.1410-⨯米。
专题76原子核物理(解析版)
专题76原子核物理专题导航目录常考点原子核物理 (1)考点拓展练习 (8)常考点原子核物理【典例1】2021年3月，考古学家利用技术测定了三星堆遗址四号“祭祀坑”距今约3200年至3000年，年代区间属于商代晚期。
已知的半衰期为8267年，其衰变方程为→+，则下列判断正确的是（）A．四个经过8267年一定还剩余两个B．的比结合能一定大于C．β衰变的本质是核内一个质子转化中子和电子D．β衰变过程满足动量守恒，不满足能量守恒解：A、半衰期是大量放射性原子衰变的统计规律，四个不符合统计规律，故A错误；B、β衰变的过程中释放能量，所以生成物的比结合能变大，故B正确；C、β衰变的本质是核内一个中子转化质子和电子并放出能量，故C错误；D、β衰变过程能量守恒，重力相对于内力可忽略不计，系统的动量也守恒，故D错误。
【典例2】如图所示为核反应堆的示意图，铀棒是核燃料，其反应方程为U+n→Ba+Kr+3n.用重水做慢化剂可使快中子减速，假设中子与重水中的氘核（H）每次碰撞均为弹性正碰，而且认为碰撞前氘核是静止的，则下列说法正确的是（）A．铀核的比结合能比钡核的小B．该反应为热核反应C．中子与氘核碰后可原速反弹D．镉棒插入深一些可增大链式反应的速度解：A.在该核反应中，会释放出大量的能量，因为比结合能越大，原子核越稳定，可知铀核的比结合能比钡核的小，故A正确；B.该反应是重核裂变反应，不是热核反应，故B错误；C.由题意知，氘核质量数是中子的两倍，取碰撞前中子的速度方向为正方向，碰撞是弹性碰撞，根据动量守恒定律和机械能都守恒定律可得mv0＝mv1+2mv2联立解得，故C错误；D.要使裂变反应更激烈一些，应使镉棒插入浅一些，让它少吸收一些中子，链式反应速度就会快一些，故D错误。
【技巧点拨】一．原子核物理发展简史二．核能及其计算对半衰期的理解(1)半衰期是大量原子核衰变时的统计规律，对个别或少量原子核，无半衰期可言。
(2)根据半衰期的概念，可总结出公式N 余＝N 原⎝⎛⎭⎫12t τ，m 余＝m 原⎝⎛⎭⎫12t τ。
原子核物理习题答案--卢希庭版全
1 5
0.72MeV 质子间的万有引力势能为
E
G
•m
2 p
6.6710 11 (1.6710 27 )2
2
1 5
r
2 10
5.81037 MeV
即它们的库仑能和万有引力势能分别为 0.72Mev 和
5.81037 MeV
3-3 解：
B (1 ,3 ) ( 1 H ) 2 ( n ) ( 3 H )
8 . 4 8 1 7 . 7 1 8
0 .7 6 3 M e V
如果库仑能解释这一差值：
e2 E
4 0
r e2 4 E
1.44
1.89 fm
r 0
0.763
第四章 α 衰变 习题答案
4-1 ： 解 根据动量守恒和能量守恒定律，容易推得α 粒子能量与衰变能之
间的关系为：
Ed (1 ma )Ek (1
Sp(6,13) (5,12) ( H)(6,13) 13.369MeV 7.289M1eV 3.125MeV
17.533MeV
对 C，Z=6，A=13 取出一个中子后变为 C ， Z13=N=6 偶偶核中子与质子对称相处，1且2 质子与中 子各自成对相处，有较大的稳定性， 结合能 B(Z,A-1)非常大，
1.5
解：
当原子能级的电子的总角动量 j 大于核自旋 I ， 时 能级分裂为 2I+1 条。
所以有 2I+1=6
故即 I=5/2 和 243
5/2 Am
核的自旋均为
1.7 解：由于核的基态具有最小的 T 值：
由 2
1
T (Z N) 3
2
可知：
7 Li : T 1/ 2 3 1/ 2
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