核技术应用题库

核技术应用题库第一章核技术及应用概述1、什么是核技术?答：核技术是以核物理、核武器物理、辐射物理、放射化学、辐射化学和辐射与物质相 互作用为基础，以加速器、反应堆、 核武器装置、核辐射探测器和核电子学为支撑而发展起 来的综合性现代技术学科。

2、广义地说，核技术分为哪六大类?答：广义地说，核技术可分为六大类：核能利用与核武器、核分析技术、放射性示踪技 术，辐射照射技术、核检测技术、核成像技术。

3、核能利用与核武器主要利用的什么原理，其主要应用有哪些?答：主要是利用核裂变和核聚变反应释放出能量的原理, 器，主要应用有：核电站、核潜艇、原子弹、氢弹和中子弹。

4、什么是核分析技术，其特点是什么?答：在痕量元素的含量和分布的分析研究中， 利用核探测技术、粒子加速技术和核物理 实验方法的一大类分析测试技术，统称为核分析技术。

特点:分之一，即10-6，或记为1ppm ；甚至可达十亿分之一，即10-9，或记为1ppb 。

个别的灵敏度可能更高。

2.准确。

3.快速。

4.不破坏样品。

5.样品用量极少。

比如，可以少到微克数量 级。

5、什么示放射性示踪技术，有哪几种示踪方式?技术研究被标记物所显示的性质和运动规律， 揭示用其他方法不能分辨的内在联系， 此技术 称放射性同位素示踪技术。

有三种示踪方式：1）用示踪原子标记待研究的物质， 追踪其化学变化或在有机体内的运动规律。

2）将示踪原子与待研究物质完全混合。

3）将示踪原子加入待研究对象中，然后跟踪。

6、研究植物的光合作用过程是利用的核技术的哪个方面?答：放射性示踪。

7、什么是核检测技术，其特点是什么?开发出能源或动力装置和核武1.灵敏度高。

比如，可达百万答：应用放射性同位素对普通原子或分子加以标记, 利用高灵敏，无干扰的放射性测量答：结合能是：2.224 Mev ;比结合能是: 1.112Mev 。

答：核检测技术：是以核辐射与物质相互作用原理为基础而产生的辐射测量方法和仪特点：1）非接触式测量；2）环境因素影响甚无；3）无破坏性：4）易于实现多个参数 同时检测和自动化测量。

8、辐射照射技术的定义是什么，辐射交联的聚乙烯有什么优点?答：辐射照射技术：是利用射线与物质的相互作用，将物质置于辐射场中, 质发生有利改变的技术。

辐射交联的聚乙烯有什么优点：热收缩、耐热、机械强度大为提高、耐有机溶剂、不易 被溶解、电绝缘性能很好，且不怕潮湿。

9、写出以下核技术应用中所涉及的英文缩写的中文含义: XCT NMR-CT P ECT SP ECT CST答：X 射线断层扫描（XCT ）、核磁共振显像仪（NMR-CT 卜正电子发射显像仪 （PECT ）， 同位素单光子发射显像仪（SPECT ）和康普顿散射显像仪 （CST ）。

10、什么是当今产值最大、发展最快的核辐射设备?答：核医学是当今产值最大、发展最快的核辐射设备。

第二章核技术基础知识1、何谓核素和同位素?同位素。

2、什么是结合能，什么是比结合能?答：结合能是质子和中子结合构成原子核时所释放的能量。

3、已知 MfH)=1.007825u, M(n)=1.008665u, M( 14N)=14.003074u ，14N 的比结合能是多 少 Mev?答：7.476Mev4、已知 M(1H)=1.007825u, M(n)=1.008665u, M( 2H)=2.014102u ，求氚核的结合能和比结合能是多少 Mev?器。

使物质的性答：具有确定质子数和中子数的原子核称做核素。

质子数相同而中子数不同的核素互为答：（1）从原子核中发射出光子；（2）常常在a 或3衰变后核子从激发态退激时发 生；（3）产生的射线能量不连续； （4）可以通过测量光子能量来鉴定核素种类类别。

6、何谓半衰期?答：一定量的某种放射性原子核衰变至原来的一半所需要的时间。

14C/12C 1.0 X 10-12，某生物化石中为14C/12C 3.5X 10-15，求其死亡时间?8、什么是韧致辐射?5、 丫衰变的特点?7、应用14C 进行考古，已知自然界中为 答：t= ^In 叫NLn2； t=46758年。

答：高速带电粒子通过原子核附近时,受到原子核库仑电场的作用而急剧减速，一部分能量以光子的形式辐射出来，这种辐射称为韧致辐射。

9、什么是康普顿-吴有训效应?答：当光子丫与物质原子中的一个电子发生弹性相撞时, 将部分能量传给电子， 电子获 得能量后脱离原子而运动，该电子称康普顿-吴有训电子,而使物质电离。

光子本身能量减 少又改变了运动方向。

当光子的能量为0.5--1.0MeV 时,该效应比较明。

10、放射性活度的定义及它的表达式?答：放射性核素在单位时间（dt ）内发生核衰变的数目(dN);表达式：A=dN/dt11、电离辐射的来源有哪些?答：1）放射性物质（人造 天然）；2）加速器；3）反应堆；4）宇宙射线；5）地球环境。

第三章核能利用与核武器1、什么是原子核的比结合能?答：原子核的比结合能：原子核的比结合能是该原子核中每个核子的平均结合能£, 就是该原子核的总结合能B （乙A ）被质量数A 除，即£= B （乙A ） /A2、裂变反应堆又哪几部分组成?卢瑟福背散射分析； 沟道技术分析；核反应分析 粒子诱发x 荧光分析。

核效应分析 穆斯堡尔效应分析；正电子淹灭技术；扰动角关联；核磁共振。

超灵敏质谱分析。

2、中子探测的主要方法有哪些?答：1）核反应法：产生带电粒子，对物质产生电离;答：反应堆由堆芯、冷却系统、慢化系统、反射层、控制与保护系统、屏蔽系统、辐射 监测系统等组成。

3、试述反应堆的分类?答:按能谱分有：由热能中子和快速中子引起裂变的热堆和快堆; 按冷却剂分有：轻水堆，即普通水堆（又分为压水堆和沸水堆）、重水堆、气冷堆和钠冷堆。

按用途分有：（1）研究试验堆：是用来研究中子特性， 利用中子对物理学、 生物学、辐照防护学以及材料学等方面进行研究；（2）生产堆，主要是生产新的易裂变的材料铀-233、钚-239 ；（ 3）动力堆，利用核裂变所产生的热能广泛用于舰船的推进动力和核能发电。

4、说明核电站工作原理?答：核电厂用的燃料是铀。

用铀制成的核燃料在“反应堆”的设备内发生裂变而产生大 量热能，再用处于高压力下的水把热能带出，在蒸汽发生器内产生蒸汽,蒸汽推动汽轮机带着发电机一起旋转，电就源源不断地产生出来，并通过电网送到四面八方。

5、什么是有效增值系数或再生系数，什么是临界状态?答：是此代裂变产生的中子总数与前一代裂变产生的中子总数的比值。

用K 表示，K = 1时为临界状态。

第四章（1）活化分析技术1、什么是核分析，分哪几类?答：核分析：利用核辐射粒子与物质的原子或原子核相互作用, 采用核物理实验技术获得可观测信息,分析研究物质材料成分和结构的方法。

分类：1） 活化分析一一中子活化分析；带电粒子活化分析。

离子束分析2 )核反冲法：中子与核弹性碰撞，反冲核能量耗于电离;3 )核裂变法：裂变碎片能量耗于电离，产生脉冲;4)激活探测法：中子照射物质，使其部分变为放射性元素。

3、什么是(n, Y)中子活化分析，分哪几步?答：用中子照射稳定核素，稳定核素吸收中子变成放射性核素，发射丫射线，测量丫射 线的能量和强度可以得知原来稳定核素的元素名称和含量。

步骤：1)样品2 )辐照3 )放射性测量 4 )结果评价4、中子活化的中子源主要有哪几类?1乍(n, P)19O( =0.02b)生成 19Q 实验中照射样品 300S ,冷却 10S ,测 16N (T 1/2=7.4S ) 1754 KeV的射线(分支比为0.24，内转换系数为0.57 ) 60S ，得16N 峰面积记数为1985，再测量19O(T I/2=30S) 1356 KeV 的射线(分支比为 0.54，内转换系数为 0.78 ) 60s ，得峰面积记数为1054。

现已知中子通量密度为5 109中子/cm 2*s,探测器效率为0.3 , 19F 丰度100% 16O丰度99.7%。

请计算样品中16O 含量为多少克？解：16316N 和19F716N 的16N 的总计数198519F719O 的 19O 的计数 1054由19O 计数求得19F 含量，从而求出19F 对16N 计数的贡献，从16N 计数1985中减去答：主要有:同位素中子源；加速器中子源;反应堆中子源。

5、有一样品 16O,但样品中含有,用14MeV 快中子做活化分析19F,亦可通过 19F(n,) 16N( ,通过16O(n,p) 16N( =0.09b)反应，分析其中的=0.057b)生成16N,同时知道19F 还可以通过19F 对16N 计数的贡献，则是由16O 生成的16N 的计数，从而可以求出 16O 的含量, 浪变常数M 计数M:待测样品核素的原子量理4；阿夫加雜罗常^ = <5 023 X 10^ moll "丰度O 中子通量:内转换和分支比因子-{1心+內转换系教国)X 分支比戸尸 f :探靱，散率 ,饱和因子-1-竺0入B :衰变因子=exp( -1 (t]%)}C :测童因子=1- ecp {■ X带入相关的数据可求出WF=5.678X 10-4克;则由5.678 X 10-4克19F 生成的16O 计数;N=W"p''9 "0 ■ c rjj ・ S • D 'C/HM带入数据得N=982WO=3.1X 10-4 克。

6、中子活化分析中的初级干扰反应如何排除?答：样品的元素分离；用纯热中子，增大( n, Y)反应；由反应阈能改变中子能量；通 过另外的核反应，测定干扰元素含量。

第四章(2)带电粒子活化分析1、什么叫CPAA?答：具有一定能量的带电粒子于物质中的原子核发生核反应时, 射性核素，则测量这放射性核素的半衰期和活度， 就可以确定样品中被分析元素的种类和含2、怎么解决不同元素经照射后生成相同放射性核素，发射的丫射线能量相同(B变核素)的干扰?答：根据半衰期，增加辐照后的冷照时间t.3、带电粒子活化分析中，用反应分析11B(p,n) "C 元素时，存在着干扰反应14N(p,n) "c.怎么消除这个干扰?[F由公式1985-982=1003则16O 含量WC 带入相关数据得出为:如果反应的剩余核是放量。

这种元素分析方法称为带电粒子活化分析(记为CPAA 。

+衰答：需根据阈能，改变入射粒子的能量来消除。

第五章离子束分析（1）1、离子束分析方法的优缺点?答：优点：灵敏度高、分析时间短、不破坏样品、分析范围广和取样量少等优点，因此特别适用于痕量元素的分析；缺点：设备复杂、成本较高。

2、RBS分析中有三个基本点，分别是什么?答（1）运动学因子一质量分析；（2 ）背散射微分截面一含量分析；（3）能损因子深度分析。