原子核物理实验方法试卷
原子核物理试题及答案
原子核物理试题及答案一、选择题1. 原子核由什么粒子组成?A. 电子B. 质子和中子C. 质子和电子D. 中子和电子答案:B2. 放射性衰变过程中,原子核的哪种性质会发生变化?A. 质量数B. 电荷数C. 核外电子数D. 核内质子数答案:A3. 下列哪种粒子的发现证实了原子核内部结构的存在?A. α粒子B. β粒子C. γ射线D. X射线答案:A4. 原子核的稳定性与哪种因素有关?A. 质子数B. 中子数C. 质子数与中子数的比例D. 核外电子数答案:C5. 原子核的结合能与哪种因素有关?A. 原子核的质量B. 原子核的电荷数C. 原子核的体积D. 原子核的表面答案:A二、填空题1. 原子核的组成粒子中,带正电的是______,带负电的是______。
答案:质子;电子2. 放射性同位素的半衰期是指放射性物质的原子核数量减少到原来的______所需的时间。
答案:一半3. 原子核的结合能与原子核的质量亏损有关,质量亏损越大,结合能______。
答案:越大4. 核裂变是指重原子核在吸收中子后,分裂成两个或多个较轻原子核的过程,同时释放出大量的______。
答案:能量5. 核聚变是指轻原子核在高温高压下结合成更重的原子核的过程,同时释放出______。
答案:能量三、简答题1. 请简述原子核的组成及其性质。
答案:原子核由质子和中子组成,质子带正电,中子不带电。
原子核的性质包括质量数、电荷数、结合能等。
2. 放射性衰变有哪几种类型?请分别简述其特点。
答案:放射性衰变主要有α衰变、β衰变和γ衰变三种类型。
α衰变是原子核放出α粒子(由两个质子和两个中子组成)的过程,导致原子核质量数减少4,电荷数减少2;β衰变是原子核内的一个中子转变为一个质子和一个电子,电子被放出,导致原子核电荷数增加1;γ射线是原子核在能量状态变化时放出的高能光子,不改变原子核的质量数和电荷数。
3. 核裂变和核聚变有何不同?答案:核裂变是重原子核在吸收中子后分裂成两个或多个较轻原子核的过程,释放出能量;核聚变是轻原子核在高温高压下结合成更重的原子核的过程,也释放出能量。
(完整版)原子物理试题集及答案
第一章填空1、( )实验否定了汤姆逊原子结构模形。
答:(α粒子散射)。
2、原子核式结构模型是()。
3、夫兰克—赫兹实验证明了( )答原子能级的存在。
4、德布罗意波的实验验证是( )答电子衍射实验。
选择题1、原子核式模型的实验依据是:(只选一个)(A )α粒子散射实验。
(B )光电效应,(C )康谱顿效应,(D )夫兰克—赫兹实验。
答(A )2、α粒子散射实验实验得到的结果:(A )绝大多数α粒子的偏转角大于90。
,(B )只有1/800的α粒子平均在2—3度的偏转角。
(C )只有1/800的α粒子偏转角大于90。
,其中有接近180。
的。
(D )全部α粒子偏转角大于90。
答(C )第二章填空1、光谱的类型( )光谱、 ( )光谱 , ( )光谱。
答:线状、带状,连续。
2、巴耳末线系的可见光区中的四条谱线颜色是( )、 ( )、( )、( ) 答;(红、深绿、青、紫)3、氢原子光谱的前4个谱线系是( )、( )、( )、( )。
答“(赖曼系,巴巴耳末、帕邢、布喇开)4、玻尔理论的三个假设是(1)、((2)( )(3)( )5、能级简并是指(n 个状态的能量是相同的状况)6、氢原子和类氢离子在不考虑相对论效应时能级是(简并)的,简并度为(n )7、当氢原子和类氢离子在不考虑相对论效应时,在n=3的能级中可能有多少个不同状态的椭圆轨道?(答案3个)(可作填空或选择)8、氢原子的玻尔半径a 0=0.529A,在n=2能级的椭圆轨道半长轴为( )A ,半短轴分别为( )A 、( )A 。
解:根据半长轴20a a nZ =可得: 2.116a =A 因1,2n φ= 由n b a n φ=得 b 1=1.053A, b 2=2.116A9在气体放电管中,用能量为12.1eV 的电子去轰击处于基态的氢原子,此时氢原子所能发射的光子能量中能是(A )12.1eV , (B)10.2 Ev .(C )12.1 eV 、 10.2 eV 、19 eV ,(D )12.1 eV 、 10.2 eV 、3.4 eV . 答案(C)10在气体放电管中,用能量为12.1eV 的电子去轰击处于基态的氢原子,此时氢原子所能发射的普线有( )条答案(3)问答5、玻尔理论是建立在物理学那三方面的基础上?答(1)光谱的实验资料和经验规律,(2)以实验基础的原子核式结构模型,(3)从黑体辐射的事实发展出来的量子论。
2010-2011学年第一学期期末考试原子核物理考试试题A
2010—2011学年第1学期期末考试原子核物理考试试题(A )所有答案必须写在答题纸上,做在试题纸上无效!一、选择题1、关于核物理,下列陈述中正确的是【 】[A]重的原子核,例如铀核(U 23892),因为它的核子多,核力大,所以结合得坚固而稳定[B]锂核(i 63L )的核子只有6个,它比铀核简单,因而比铀核结合得更坚固更稳定[C]原子核结合的紧松程度可以用“比结合能”来表征,比结合能的定义是每个核子的平均结合能,比结合越大的原子核比较稳定[D]以上三个表述都错误2、下列表述中错误的是【 】[A]有一种核素自发的地变为另一种核素,同时放射出射线的现象称为放射性[B] β衰变式原子核自发地放出He 42而发生的转变[C]轨道电子俘获是β衰变的一种[D]几乎所有的放射性现象均伴随着γ射线的发射3、铀U 23592核裂变释放出的能量为V M e 200,设某一核电站供热的功率为1000MW ,则每星期至少需要消耗铀U 23592原料为【 】[A]3.44kg [B]5.68kg [C]12.66kg [D]7.43kg4、放射性元素是半衰期为10年,则【 】[A]20年后这种元素全部衰变完[B]5年后这种元素衰变掉41,还剩下43 [C]即使5000年后则这种元素还会剩余一小部分[D]以上三个说法都是错误的 5、已知质子的质量是p m 、中子的质量是n m ,质子、中子组成质量为a m 的氦核。
则有【 】[A]()n p a m m m +>2 [B]()n p a m m m +=2[C]()n p a m m m +<2 [D]以上三种情况均有可能6、在下述几种情况下,不能释放原子核能的是【 】[A]由核子组成原子核[B]核反应中产生的质量亏损的核反应[C]由重核裂变成质量较小的中等核[D]有质量小的原子核较大的原子核7、原子反应堆是实现可控制的重核裂变链式反应的一种装置,它的四个组要组成部分是【 】[A]原子燃料、减速剂、冷却系统和控制调节系统[B]原子燃料、减速剂、发热系统和传热系统[C]原子燃料、调速剂、碰撞系统和传热系统[D]原子燃料、中子源、原子能聚存系统和输送系统8、人们在核能的利用中获得巨大的利益。
原子物理试题精选及答案
南昌二中第二轮复习“原子物理”练习题1.关于原子结构和核反应的说法中正确的是(ABC )A .卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型B .天然放射性元素在衰变过程中电荷数和质量数守恒,其放射线在磁场中一定不偏转的是γ射线C .据图可知,原子核A 裂变成原子核B 和C 要放出核能D .据图可知,原子核D 和E 聚变成原子核F 要吸收能量2.如图所示是原子核的核子平均质量与原子序数Z 的关系图像,下列说法正确的是(B )⑴如D 和E 结合成F ,结合过程一定会吸收核能⑵如D 和E 结合成F ,结合过程一定会释放核能⑶如A 分裂成B 和C ,分裂过程一定会吸收核能⑷如A 分裂成B 和C ,分裂过程一定会释放核能A .⑴⑷B .⑵⑷C .⑵⑶D .⑴⑶3.处于激发状态的原子,如果在入射光的电磁场的影响下,引起高能态向低能态跃迁,同时在两个状态之间的能量差以辐射光子的形式发射出去,这种辐射叫做受激辐射,原子发生受激辐射时,发出的光子的频率、发射方向等,都跟入射光子完全一样,这样使光得到加强,这就是激光产生的机理,那么发生受激辐射时,产生激光的原子的总能量E n 、电子的电势能E p 、电子动能E k 的变化关系是(B )A .E p 增大、E k 减小、E n 减小B .E p 减小、E k 增大、E n 减小C .E p 增大、E k 增大、E n 增大D .E p 减小、E k 增大、E n 不变4.太阳的能量来自下面的反应:四个质子(氢核)聚变成一个α粒子,同时发射两个正电子和两个没有静止质量的中微子。
已知α粒子的质量为m a ,质子的质量为m p ,电子的质量为m e ,用N 表示阿伏伽德罗常数,用c 表示光速。
则太阳上2kg 的氢核聚变成α粒子所放出能量为 (C )A .125(4m p —m a —2m e )Nc 2B .250(4m p —m a —2m e )Nc 2C .500(4m p —m a —2m e )Nc 2D .1000(4m p —m a —2m e )Nc 25.一个氘核(H 21)与一个氚核(H 31)发生聚变,产生一个中子和一个新核,并出现质量亏损.聚变过程中(B )A .吸收能量,生成的新核是e H 42B .放出能量,生成的新核是e H 42C .吸收能量,生成的新核是He 32D .放出能量,生成的新核是He 326.一个原来静止的原子核放出某种粒子后,在磁场中形成如图所示的轨迹,原子核放出的粒子可能是(A )A .α粒子B .β粒子C .γ粒子D .中子7.原来静止的原子核X A Z ,质量为1m ,处在区域足够大的匀强磁场中,经α衰变变成质量为2m 的原子核Y ,α粒子的质量为3m ,已测得α粒子的速度垂直磁场B ,且动能为0E .假设原子核X 衰变时释放的核能全部转化为动能,则下列四个结论中,正确的是(D )①核Y 与α粒子在磁场中运动的周期之比为22-Z ②核Y 与α粒子在磁场中运动的轨道半径之比为22-Z ③此衰变过程中的质量亏损为1m -2m -3m ④此衰变过程中释放的核能为40-A AE A .①②④ B.①③④ C .①②③ D .②③④8.氢原子发出a 、b 两种频率的光,经三棱镜折射后的光路如图所示,若a 光是由能级n =4向n =1跃迁时发出时,则b 光可能是(A )A .从能级n =5向n =1跃迁时发出的B .从能级n =3向n =1跃迁时发出的C .从能级n =5向n =2跃迁时发出的D .从能级n =3向n =2跃迁时发出的9.通过研究发现:氢原子处于各定态时具有的能量值分别为E 1=0、E 2=10.2eV 、E 3=12.1eV 、E 4=12.8eV .若已知氢原子从第4能级跃迁到第3能级时,辐射的光子照射某金属,刚好能发生光电效应.现假设有大量处于n=5激发态的氢原子,则其在向低能级跃迁时所辐射的各种能量的光子中,可使该金属发生光电效应的频率种类有(C )A 、7种B 、8种C 、9种D 、10种10.太阳的能量来源于轻核的聚变,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,由表中数据可以计算出该核聚变反应过程中释放的能量为(取1u = 16×10-26 kg )(B ) A .4.4×10-29 J B .4.0×10-12JC .2.7×10-12 JD .4.4×10-23 J11.已知氢原子的能级规律为E n =1n2 E 1 (其中E 1= -13.6eV ,n =1,2,3,…).现用光子能量介于10eV ~12.9eV 范围内的光去照射一群处于最稳定状态的氢原子,则下列说法中正确的是(BD )A .照射光中可能被吸收的光子能量有无数种B .照射光中可能被吸收的光子能量只有3种C .可能观测到氢原子发射不同波长的光有3种D .可能观测到氢原子发射不同波长的光有6种12.下列核反应和说法中正确的是(BD )A .铀核裂变的核反应是:n Kr Ba U 10923614156235922++→ B .若太阳的质量每秒钟减少4.0×106吨,则太阳每秒钟释放的能量约为3.6×1026JC .压力、温度对放射性元素衰变的快慢具有一定的影响bD .在α粒子散射的实验中,绝大多数α粒子几乎直线穿过金箔,这可以说明金原子内部绝大部分是空的13.如图所示为氢原子的能级示意图,一群氢原子处于n =3的激发态,在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子,用这些光照射逸出功为2.49eV 的金属钠,下列说法中正确的是(D )A .这群氢原子能发出三种频率不同的光,其中从n =3跃迁到n =2所发 出的 光波长最短B .这群氢原子能发出两种频率不同的光,其中从n =3跃迁到n =1所发出的光批;频率最高 C .金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11.11eVD .金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9.60eV14.现在太阳向外辐射的能量是由于太阳内部氢聚变产生的,大约在40亿年以后太阳内部将会启动另一种核反应,其核反应方程为:C He He He 126424242→++,那时太阳向外辐射的能量是由上述两种核反应产生的。
原子和原子核配套练习卷
源于名校,成就所托§11.3原子和原子核配套练习卷A一、选择题1、下列说法中正确的是(A )牛顿通过理想斜面实验,提出了三大运动定律 (B )托马斯.杨通过光的单缝衍射实验,证明了光是一种波 (C )贝克勒尔发现天然放射性现象,说明原子核是有内部结构的 (D )查德威克通过人工核转变,发现了原子核内存在质子2、如图甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图,图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部的伤痕的示意图,则图乙中的检查利用的射线是 (A )α 射线 (B )β 射线 (C )γ 射线 (D )α、γ 射线3、下列反应中属于核裂变反应的是( )(A )N 147 +He 42→O 178 +H 11 (B )U 23592 +n 10→Sr 9038+Xe 13654 +10n 10(C )U 23892 →Th 23490 +He 42 (D )H 21+H 31→He 42+n 10 4、根据卢瑟福的原子核式结构模型,下列说法中正确的是 ( )(A )原子中的正电荷和几乎全部质量都集中在很小的区域范围内 (B )原子中的质量均匀分布在整个原子范围内(C )原子中的正电荷和质量都均匀分布在整个原子范围内 (D )原子中的正电荷均匀分布在整个原子范围内5.目前核电站获取核能的基本核反应方程,是下列选项中的 ( )(A )He Th U 422349023892+→ (B )n He H H 10423121+→+ (C )H O He N 1117842147+→+(D )n 10Xe Sr n U 101365490381023592++→+6、日本东部海域9.0级大地震所引发的福岛核电站泄漏事故,让全世界都陷入了恐慌.下α 射 β 射γ 射甲面有关核辐射的相关知识,说法正确的是 (A )核泄漏中放射性物质都是天然放射性元素 (B )放射性辐射对人类都是有害的(C )可以通过改变放射性物质的外部环境来改变放射性衰变的快慢 (D )αβγ三种射线中只有γ射线是不带电的7、关于γ射线,下列说法中正确的是( ). (A )是核外电子由外层轨道向内层轨道跃迁时产生的 (B )衰变时伴随α射线或β射线产生的(C )是原子核由高能级向低能级跃迁时产生的 (D )是不带电的高速中子流8、在下列核反应方程中,X 代表质子的方程是( ). (A )2713Al +24He →3015P +X (B )147N +42He →178O +X (C )21H +γ→10n +X (D )31H +X →42He +10n二、填空题1、天然放射性元素放出的α、β、γ三种射线的贯穿本领和电离本领各不相同,图为这三种射线贯穿物体情况的示意图,①、②、③各代表一种射线。
兰州大学原子核物理历年真题
分)
六、通过 74Se(n, p)74As 反应产生 74 As 的基态核,求该反应的反应能及 产 生 该 反 应 的 反 应 阈 能 。 已 知 : mn=1.00866522amu ; mH=1.00782552amu;m 74 As =73.923908amu.(20 分)
209
Bi : 9 / 2
(3) 已知某放射性核素半衰期为 T1/2=693 分。 它的衰变常数λ 是 多大?经过 2 个半衰期后, 该核素的放射源其活度是原初的 几分之几?
(4) 已知 A、B、C 三个核素组成级联衰变,即 ABC。若 A 的半衰期 T1 长于 B 的半衰期 T2,C 为稳定核。在时间 t=0 时只有 A。问过较长时间后,这一衰变过程能否达到平衡? 说明理由。
九、用氘轰击 55 M n 可产生β -放射性核素 56 M n ,56 M n 的出生率 5×108/ s, 已知 56 M n 的半衰期为 2.5h, 试计算轰击 10h 后所产生的 56 M n 的 放射性活度。 (10 分)
十、试由壳层模型判断下列核基态的自旋,宇称和同位旋。
9 4
Be
14 7
六、根据壳层模型给出下列几个核基态的自旋和宇称(已知质子、中 子能级排列次序: 1S1/2;1P3/2;1P1/2;1d5/2;2S1/2;1d3/2;1f7/2; 2P3/2;1f5/2;2P1/2;1g9/2……)
40 20 14 45 87 Ca,37 17 Cl, 7 N,21Sc, 39Y
六、用能量 1.51 MeV 的氘产生 11B(d, α) 9 Be 反应,在θ =90°方向上, 测出α 粒子能量为 6.37MeV,试求反应能。 (10 分)
人教版高中物理选修三第五章《原子核》测试题(含答案解析)
一、选择题1.(0分)[ID :130923]一 静 止 的 铀 核 放 出 一 个 α粒 子 衰 变 成 钍 核 , 衰 变 方 程 为238234492902U Th He →+,下列说法正确的是( ) A .23892U 中含有42HeB .衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小C .衰变后 α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量D .200 个铀核经过一个半衰期后就只剩下 100 个铀核 2.(0分)[ID :130922]下列说法正确的是( ) A .汤姆生发现了电子,表明原子具有核式结构B .核子结合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放出的能量称为结合能C .放射性元素的半衰期越短,表明有半数原子核发生衰变所需的时间越短,衰变速度越大D .质子、中子、α粒子的质量分别为m 1、m 2、m 3,质子和中子结合成一个α粒子,释放的能量是(m 1+m 2-m 3)c 2(c 表示真空中的光速)3.(0分)[ID :130917]太阳内部持续不断地发生着4个质子(11H )聚变为1个氦核(42He )的热核反应,核反应方程是14124H He+2X →,这个核反应释放出大量核能。
已知质子、氦核、X 的质量分别为m 1、m 2、m 3,真空中的光速为c 。
下列说法中正确的是( )A .方程中的X 表示中子()10n B .方程中的X 表示电子()0-1eC .这个核反应中质量亏损12342m m m m ∆=--D .这个核反应中释放的核能()2134E m m c ∆=-4.(0分)[ID :130913]放射性同位素14C 在考古中有重要应用,只要测得该化石中14C 残存量,就可推算出化石的年代,为研究14C 的衰变规律,将一个原来静止的14C 原子核放在匀强磁场中,观察到它所放射的粒子与反冲核的径迹是两个相内切圆,圆的半径之比R :r =7:1,如图所示,那么14C 的衰变方程式应是( )A .14104642C Be+He → B .14140651C Be+e → C .1414671C N+e -→D .14131651C B+H →5.(0分)[ID :130907]一个中子与一个质子发生核反应,生成一个氘核,该反应放出的能量为Q 1,两个氘核发生核反应生成一个氦核,氘核聚变反应方程是22311120H H He n +→+。
原子核物理试卷
原子核物理试卷原子核物理试卷篇一:原子核物理复习简略版1、核的自旋:原子核的角动量,通常称为核的自旋。
2、衰变常量:衰变常量是在单位时间内每个原子核的衰变概率。
3、半衰期:半衰期是放射性原子核数衰减到原来数目的一半所需的时间。
4、平均寿命:平均寿命是指放射性原子核平均生存的时间。
5、放射性活度:在单位时间内有多少核发生衰变,亦即放射性核素的衰变率,叫衰变率。
6、放射性:原子核自发地放射各种射线的现象,称为放射性。
7、放射性核素:能自发的放射各种射线的核素称为放射性核素,也叫做不稳定核素。
8、核衰变:原子核衰变是指原子核自发的放射出α或β等粒子而发生的转变。
9、衰变能:原子核衰变时所放出的能量。
10、核素:具有相同质子数Z和中子数N的一类原子核,称为一种核素。
11、同位素:质子数相同,中子数不同的核素。
12、同中子素:中子数相同,质子数不同的核素。
13、同量异位素:质量数相同,质子数不同的核素。
14、同核异能素:质量数和质子数相同而能量状态不同的核素。
15、镜像核:质子数和中子数呼唤的一对原子核。
16、质量亏损:组成某一原子核的核子质量与该原子核质量之差。
17、核的结合能:自由核子组成原子核所释放的能量。
18、比结合能:原子核平均每个核子的结合能。
19、最后一个核子的结合能:是一个自由核子与核的其余部分组成原子核时,所释放的能量。
21、内转换现象:原子核从激发态到较低的能态或基态的跃迁时把核的激发能直接交给原子的壳层电子而发射出来。
22、内转换电子:内转换过程中放出来的电子。
(如果单出这个就先写出内转换现象的定义)24、级联γ辐射的角关联:原子核接连的放出的两个γ光子,若其概率与这两个γ光子发射方向的夹角有关,即夹角改变时,概率也变化,这种现象称为级联γ辐射角关联,亦称γ-γ角关联。
25、穆斯堡尔效应:原子核辐射的无反冲共振吸收。
26、核的集体模型:每个核子在核内除了相对其它核子运动外,原子核的整体还发生振动与转动,处于不同运动状态的核,不仅有自己特定的形状,还具有不同的能量和角动量,这些能量与角动量都是分立的,因而形成能级。
高考物理最新近代物理知识点之原子核经典测试题附答案解析
高考物理最新近代物理知识点之原子核经典测试题附答案解析一、选择题1.氘核、氚核、中子、氦核的质量分别是m 1、m 2、m 3和m 4,如果氘核和氚核结合生成氦核,则下列说法中正确的是( )A .核反应方程式为234112H H He +→B .这是一个裂变反应C .核反应过程中的质量亏损Δm =m 1+m 2-m 4D .核反应过程中释放的核能ΔE =(m 1+m 2-m 3-m 4)c 22.物理教材中有很多经典的插图能够形象的表现出物理实验、物理现象及物理规律,下列四幅图涉及到不同的物理知识,其中说法正确的是A .甲图中,卢瑟福通过分析粒子散射实验结果,发现了质子和中子B .乙图中,在光颜色保持不变的情况下,入射光越强,饱和光电流越大C .丙图中,射线甲由电子组成,射线乙为电磁波,射线丙由粒子组成D .丁图中,链式反应属于轻核裂变 3.关于天然放射性,下列说法正确的是 A .所有元素都可能发生衰变B .放射性元素的半衰期与外界的温度有关C .放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D .α、β和γ三种射线中,γ射线的穿透能力最弱4.若元素A 的半衰期为4天,元素B 的半衰期为5天,则相同质量的A 和B ,经过20天后,剩下的质量之比m A :m B A .1:2B .2:1.C .30:3D .31:305.下列说法正确的是( )A .不确定关系告诉我们,不能准确测量物体的位置或动量的值B .天然放射现象揭示了原子具有核式结构C .原子核衰变的半衰期不受温度压强影响,但与元素的状态有关D .氢弹的原理是核聚变,同等情况释放的能量大于原子弹6.如图所示,一个静止的铀核,放在匀强磁场中,它发生一次α衰变后变为钍核,α粒子和钍核都在匀强磁场中做匀速圆周运动,则以下判断正确的是( )A .1是α粒子的径迹,2是钍核的径迹B .1是钍核的径迹,2是α粒子的径迹C .3是α粒子的径迹,4是钍核的径迹D .3是钍核的径迹,4是α粒子的径迹7.原子核反应有广泛的应用,如用于核电站等。
原子核物理实验方法试卷
第 1 页 共 2 页原子核物理实验方法试题考试时间:120分钟一、填空题(每空2分,共20分)1、带电粒子与物质的相互作用主要有: 电离和激发 ,非弹性碰撞 , 弹性碰撞 等。
2、电离室工作在 饱和 区。
3、γ射线同物质的相互作用主要有光电效应 , 康普顿效应 , 电子对效应。
4、光子到达光阴极的瞬间至阳极输出脉冲达到某一指定值之间的时间间隔称为 渡越时间 。
5、误差按其性质可以分为 系统误差 、 随机误差 、 粗大误差 三类。
二、名词解释(每题5分,共20分) 1. 轫致辐射答:快速电子通过物质时,原子核电磁场使电子动量改变并发射出电磁辐射而损失能量,这种电磁辐射就是轫致辐射。
2. 辐射损伤效应答:半导体探测器受强辐射照射一段时间以后性能会逐渐变坏,这种效应称为半导体探测器的辐射损伤效应,简称辐射损伤效应。
3. 坪曲线答:在放射源确定的情况下,探测器输出脉冲计数率随所加工作电压的变化曲线上具有明显的计数坪区,这样的曲线称为坪曲线。
4. 探测器的优质因子答:探测器的探测效率ε的平方与本底计数率的比值,即2/b n ε称为探测器的优质因子。
三、简答题(每题6分,共18分)1. 圆柱形电子脉冲电离室的输出电荷主要是由电子所贡献,但在圆柱形正比计数器中输出电荷却主要是正离子的贡献,这是什么原因?答:对于圆柱形电子脉冲电离室,其输出信号是由入射粒子产生的初始离子对的电子向中央正极漂移过程中,在极板上产生的感应电荷的贡献,由于为圆柱形的电场非均匀性,决定了其输出脉冲幅度基本与电离发生的位置不灵敏。
对于圆柱形正比计数器,雪崩过程仅发生在很小的区域0r 内,在0r 区域以外的电子漂移对信号的贡献完全可以忽略。
在0r 区域内经数量上放大的电子在向丝极飘逸的贡献大约占10~15%,主要是经放大后正离子在向阴极漂移所产生的感应电荷的贡献。
2. 试说明G-M 管阳极上感应电荷的变化过程。
答:G-M 管阳极上感应电荷的变化对有机管和卤素管略有不同,以有机管为例,可分为几个阶段:1.在入射带电粒子径迹产生正负离子对的瞬间阳极呈电中性,电子很快漂移向阳极过程中,阳极上的正感应电荷增加,但数量很小; 2.电子雪崩过程开始,直到正离子鞘形成的过程中,电子很快向阳极运动,此时,阳极上正感应电荷增加,同时,此电荷流经负载电阻,快前沿的负脉冲,约占总输出脉冲幅度的10%。
原子物理和核物理测试题
原子物理和核物理测试题1. 多项选择题:(1) 物质的微观性质是由其原子和分子的结构所决定的。
以下哪个不属于原子结构的组成部分?A. 质子B. 电子C. 中子D. 分子(2) alpha粒子是由2个质子和2个中子组成的,电荷量为+2。
根据这个信息,以下哪个说法是正确的?A. alpha粒子质量数为4B. alpha粒子相对电荷为+4eC. alpha粒子相对电荷为-2eD. alpha粒子的电子数为2(3) 核反应是核内粒子重新排列的过程。
以下哪种反应不属于核反应?A. 衰变B. 转化C. 双分裂D. 合成(4) 在核聚变反应中,两个轻核聚变为更重的核,并释放出大量能量。
以下哪组是核聚变反应中常见的核反应?A. 氘+氘 -> 氦-3 + 中子B. 氦-3 + 氦-3 -> 锗-6 + alpha粒子C. 锗-6 + alpha粒子 -> 钐-9 + 中子D. 钐-9 + 中子 -> 铯-13 + alpha粒子(5) 核裂变是重核分裂为两个或更多轻核的过程,同时释放出大量能量。
以下哪种反应不属于核裂变?A. 235U + 中子 -> 141Ba + 92Kr + 3中子B. 235U + 中子 -> 137Cs + 96Zr + 2中子C. 235U + 中子 -> 89Y + 144Nd + 3中子D. 235U + 中子 -> 101Sn + 133Cs + 2中子2. 简答题:(1) 请简要描述原子的构成及其特点。
答:原子是构成物质的最基本单位,由带正电荷的质子、带负电荷的电子和中性的中子组成。
质子和中子存在于原子的中心核心,被电子环绕。
质子具有正电荷,电荷数目等于电子的数量,以保持整体电荷中性。
原子的特点包括:质子质量较大,电荷为正;电子质量很小,电荷为负;中子质量较大,无电荷。
原子的质量主要集中在核内,而电子则围绕核心运动。
(2) 核裂变和核聚变是两种不同的核反应。
兰州大学考研《原子核物理》 2015-2017真题
5 )当我们用高能量分辨的电子谱仪测量 137Cs 的日能谱时,既能观测到
连续谱,也能观测到线状谱,试解释原因。'( 20 分〉
6 )试说说你是怎么理解核的壳层结构的。 ClO 分〉
7) 名词解释:势散射,共振散射,复合核反应,直接反应,重离子核 反应。( 20 分〉 8 )给出 NaI (Tl ) γ谱仪测量 137Cs CEy=O. 661MeV )的γ能谱,并解释
射线在 Ge 探测器中产生一对电子-空穴对所需的能 量为 3 eV 。问如果用基
假定用基于 Ge 探测器的探测系统来探测某射线的能 量 ,如果 该
于 G e 探测器的探测系统探测能量为 1. 58 MeV 的该射线,能量分辨为多少?
05 分〉
9 ) 常 用的金硅面磊探测器常常被用来探测什么射线?其工作时是否 可以曝光?为什么? (15 分〉
器对其进行探测?并请阐述该探测器的工作原理 (15 分) (5 )什么是内转换系数?是否可以用 阳Am 源以及以上所提到的探测 器对内转换系数进行实验测量?如果是,请提供实验方案。 (10 分)
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兰州大学 2017 年硕士研究生招生初试试题
提醒:答案请写在专用答题纸上,写在试题上一律无效。
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oo 分〉
时,观察到共振。己知质子和 1 Li 核的结合能为 17.21 MeV ,试求所形成 的复合核能级的激发能。 (IO 分)
I
i
n 质子轰击 7Li 靶,当质子的能量 为 0. 44, 'I. 05,
8)
2.
22 和 3.0
MeV
探测系统的电子学等非探测器因素对全能峰半高宽的贡献为 5 keV ,且该
导致这样现象发生的原因。( 20 分〉
物理原子与核能试题
物理原子与核能试题第一题:原子核由质子和中子组成,其中质子带正电,中子不带电。
以下关于原子核的说法,哪些是正确的?请将正确的说法写在下面的空格中,并简要解释:1. ( ) 原子核中的质子数量与中子数量相同。
2. ( ) 原子核的质子数量决定了元素的原子序数。
3. ( ) 原子核中的中子数量可以影响同位素的形成。
4. ( ) 原子核的质量几乎全部来自其中的质子和中子。
5. ( ) 原子核中的电子数目与质子数目相同。
解释:1. 正确。
原子核中的质子数量与中子数量相同,以保持电中性。
2. 正确。
原子核的质子数量决定了元素的原子序数,也决定了元素的化学性质。
3. 正确。
原子核中的中子数量可以影响同位素的形成。
同位素是质子数相同、中子数不同的原子核。
4. 正确。
原子核的质量几乎全部来自其中的质子和中子。
电子质量相对较小,可以忽略不计。
5. 错误。
原子核中没有电子,因此原子核中的电子数目为零。
第二题:核能是当前世界重要的能源之一,以下是有关核能的试题,请选择正确的答案并写在下面的空格中:1. ( ) 核能是指核聚变反应产生的能量。
2. ( ) 核聚变是指两个轻核聚合成一个重核的反应过程。
3. ( ) 核裂变是指一个重核分裂成两个轻核的反应过程。
4. ( ) 核能只可以用于发电,无法应用于其他领域。
5. ( ) 核能的发展不受限制,可以无限制地利用。
正确答案:1. 错误。
核能是指核裂变或核聚变反应产生的能量。
2. 错误。
核聚变是指两个轻核聚合成一个重核的反应过程。
3. 正确。
核裂变是指一个重核分裂成两个轻核的反应过程。
4. 错误。
核能不仅可以用于发电,还可以应用于其他领域,如核医学和核科学研究。
5. 错误。
核能的发展受到许多限制,包括安全风险、废物处理等问题,无法无限制地利用。
第三题:核能的利用和发展也存在着一些问题和争议。
请根据以下内容回答问题:核能的优点:- 高能量密度,能够提供大量的能源。
- 可以减少对化石燃料的依赖,减少二氧化碳等温室气体的排放。
原子核物理试卷及答案10套
原子核物理 试卷A试简述下列物理概念 (20分)1.深度非弹性散射 2.同位旋 3.复合核 4.长射程α粒子壳层模型之所以成立的主要依据有哪些?它的基本思想是什么?并举两个用壳层模型解释实验现象较成功的例子。
(10分)用某一能量的124C +轰击209Bi 靶,得210Po 的生成率为311.610S -⨯,已知束流强度为0.1A μ,靶厚为2340gcm μ-(薄靶),求反应截面。
(10分)快中子照射铌靶时,能发生反应9392(,2)mNb n n Nb ,1/29210.15mT dNb β-=−−−−→ ,已知铌靶面积为23cm ,厚度为0.1cm ,靶面垂直于中子束,求铌靶经通量密度为102110cm s --的14MeV 中子照射8小时后,再冷却20天后的放射性活度(已知该反应截面935mb σ=,38.57Nb gcm ρ-=,93Nb 丰度为100o o )。
(15分)226Ra 是238U 衰变的产物,在铀矿中每62.810⨯个238U 原子便伴有一个226Ra 原子。
若已知226Ra 的半衰期2261/2()1620T Ra =年,而238U 的半衰期远远大于226Ra 的半衰期,试求238U 的半衰期。
(10分)对23(,)H d p H 反应,已知入射氘核能量 1.2d E MeV =,质子与氘核运动方向成直角飞出去,并具有能量 3.30p T MeV =,试求核反应的反应能。
(10分)95Zr 的衰变纲图如下图,试根据β衰变和γ跃迁的选择定则判断每一β衰变的衰变级次和每一γ跃迁的跃迁类型。
(15分)试求活度1.0毫居里的59Fe 在1秒钟内发射的每一能量的光子数和内转换电子的数目。
59Fe 核衰变纲图如下图。
各γ光子的内转换系数等于411.810()γ-⨯、421.410()γ-⨯和33710()γ-⨯,发射2γ和3γ的几率之比等于1:15。
(10分)试卷(B卷)一、简述下列物理名词:(15分)1、削裂反应2、全融合反应3、镜像核4、轨道电子俘获二、简述液滴模型的实验基础,液滴模型的基本思想和成功应用液滴模型的两个例子。
(必考题)初中高中物理选修三第五章《原子核》经典测试题(含答案解析)(1)
一、选择题1.天然放射性元素在衰变过程中会辐射α射线、β射线和γ射线。
关于原子核衰变,下列说法中正确的是( )A .β射线来源于原子的核外电子B .γ射线可以用来探测金属部件内部的缺陷C .放射性原子核衰变成新核,原子核的比结合能减小D .1000个半衰期为2h 的某放射性同位素,经6h 还剩125个2.下列说法正确的是( )A .2382349290U Th X →+中X 为电子,核反应类型为β衰变B .234112H+H He+Y →中Y 为中子,核反应类型为人工核转变C .2351136909205438U+n Xe+Sr+K →,其中K 为10个中子,核反应类型为重核裂变D .14417728N+He O+Z →,其中Z 为氢核,核反应类型为轻核聚变3.下列说法正确的是( )A .23892U 衰变为22286Rn 要经过4次α衰变和2次β衰变B .衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的C .查德威克发现了中子,并第一次实现了人工合成放射性同位素D .汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子,并准确测出了电子的电荷量4.一个中子与一个质子发生核反应,生成一个氘核,该反应放出的能量为Q 1,两个氘核发生核反应生成一个氦核,氘核聚变反应方程是22311120H H He n +→+。
该反应放出的能量为Q 2,聚变反应中生成氦核的比结合能( )A .123Q Q +B .12 3Q Q -C .1223Q Q + D .212 3Q Q + 5.一个静止在磁场中的放射性同位素原子核3015P ,放出一个正电子后变成原子核3014Si ,在图中近似反映正电子和Si 核轨迹的图是( )A .B .C .D .6.根据有关放射性方面的知识可知,下列说法正确的是( )A .氡的半衰期为3.8天,若取4个氡原子核,经7.6天后就一定剩下一个氡原子核B .天然放射现象的发现,揭示了原子核是由质子和中子组成的C .在α、β、γ这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,α射线的电离能力最强D .放射性元素发生β衰变时所释放的电子来源于核外电子7.目前,在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料,这些岩石都不同程度地含有放射性元素.下列有关放射性知识的说法中,正确的是A .β射线与γ射线一样是电磁波,但穿透本领远比γ射线弱B .放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的C .氡的半衰期为3.8天,若有4个氡原子核,则经3.8天后就一定只剩下2个氡原子核D .23892U 衰变成20682P b 要经过4次β衰变和8次α衰变8.在核反应方程41417278He+N O+X →中,X 表示的是A .质子B .中子C .电子D .α粒子 9.下列叙述中正确的是A .牛顿提出了万有引力定律,并通过实验测出了万有引力常量B .奥斯特发现了电流的磁效应,总结出了电磁感应定律C .美国科学家密立根通过油滴实验,测定出电子的荷质比D .卢瑟福发现了质子,查德威克发现了中子,质子和中子统称为核子10.恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应.核反应方程为448224He He Be γ+→+ .以下说法正确的是( )A .该核反应为裂变反应B .热核反应中有质量亏损C .由于核反应中质量数守恒,所以质量也是守恒的D .任意原子核内的质子数和中子数总是相等的11.麻省理工学院要建人类史上第一个可控核聚变发电站.该发电站的核反应方程可能是A .23411120H H He n +→+B .238234492902U Th He →+ C .2351891441920365603U n Kr Ba n +→++D .1441717281N He O H +→+12.下列说法正确的是( )A .较小比结合能的原子核不稳定,容易发生裂变B .放射性元素的半衰期跟原子所处的化学状态无关,但与外部条件有关C .某种频率的紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应,若增大该种紫外线照射的强度,从锌板表面逸出的光电子的最大初动能并不改变D .根据玻尔的原子理论,氢原子的核外电子由能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时,会辐射一定频率的光子,同时核外电子的动能变小13.在匀强磁场中有一个原来静止的碳14原子核,它放射出的粒子与反冲核的径迹是两个内切的圆,两圆的直径之比为7:1,如图所示,那么碳14的衰变方程为A .14014615C eB →+ B .14410624C He B e →+C .14214615C H B →+D .140146-17C e N →+14.贝克勒尔在120年前首先发现了天然放射现象,如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用.下列属于放射性衰变的是A .14140671C N e -→+B .2351139951920533902U n I Y n +→++C .23411120H +H He+n →D .427301213150He +Al P+n →15.在下列四个核反应式中,X 表示中子的是( )A .147N +X→178O +11HB .23490Th→23491Pa +X C .X +126C→137N D .23592U +10n→9038Sr +13654Xe +10X二、填空题16.在下列描述核反应的方程中,属于α衰变的是______,属于裂变的是______,属于聚变的是______A .23411120H H He n +→+B .4141712781He N O H +→+ C .238234492902U Th He →+ D .123514094109254380n U Xe Sr 2n +→++17.14C 发生放射性衰变为14N ,半衰期约为5700年。
贵州教育学院实验中学高中物理选修三第五章《原子核》经典测试题(含答案)
一、选择题1.一 静 止 的 铀 核 放 出 一 个 α粒 子 衰 变 成 钍 核 , 衰 变 方 程 为238234492902U Th He →+,下列说法正确的是( ) A .23892U 中含有42HeB .衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小C .衰变后 α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量D .200 个铀核经过一个半衰期后就只剩下 100 个铀核2.下列说法正确的是( )A .2382349290U Th X →+中X 为电子,核反应类型为β衰变B .234112H+H He+Y →中Y 为中子,核反应类型为人工核转变C .2351136909205438U+n Xe+Sr+K →,其中K 为10个中子,核反应类型为重核裂变D .14417728N+He O+Z →,其中Z 为氢核,核反应类型为轻核聚变3.关于天然放射性,下列说法正确的是( )A .所有元素都可能发生衰变B .α、β和γ三种射线,γ射线的穿透力最强C .放射性元素的半衰期与外界的温度有关D .放射性元素与别的元素形成化合物时就没有放射性4.我国科学家为解决“玉兔号”月球车长时间处于黑夜工作的需要,研制了一种小型核能电池,将核反应释放的核能转变为电能,需要的功率并不大,但要便于防护其产生的核辐射。
请据此猜测“玉兔号”所用核能电池有可能采纳的核反应方程是( )A .32411120H H He n +→+ B .235114192192056360U n Ba kr 3n +→++C .238238094951Pu Am e -→+ D .274301132150Al He P n +→+5.下列说法中正确的是( )A .机械波和光有波动性,实物粒子不具有波动性B .用弧光灯发出紫外线照射锌板并发生光电效应后,锌板带正电C .由于核聚变需要很高的环境温度,21H 和31H 发生聚变过程中是需要从外界吸收能量的 D .构成物体的质量是守恒不变的6.下列说法正确的是A .在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫假设法B .平均速度、瞬时速度以及加速度,是牛顿首先建立起来的C .自然界的四个基本相互作用是:强相互作用、万有引力、弹力、电磁相互作用D .根据速度定义式v =x t ∆∆,当△t 极短时,x t∆∆就可以表示物体在t 时刻的瞬时速度,该定义应用了物理的极限法7.碘131的半衰期约为8天,若某药物含有质量为m 的碘131,经过32天后,该药物中碘131的含量大约还有( )A .4mB .8mC .16mD .32m 8.下列说法正确的是A .在铀核的裂变中,当铀块的体积小于“临界体积”时,不能发生链式反应B .铀元素的半衰期为T ,当温度发生变化时,铀元素的半衰期也发生变化C .比结合能越小,原子核结合得越牢固,原子核越稳定D .轻核聚变后,比结合能减少,因此反应中释放能量9.下列说法正确的是A .原子核的结合能是组成原子核的所有核子的能量总和B .γ射线的穿透能力很强,甚至能穿透几厘米厚的铅板C .在天然放射现象中放出的β射线是原子的内层电子受激后辐射出来的D .镭226衰变为氡222的半衰期是1620年,也就是说100个镭核经过1620年后一定还剩下50个镭226没有发生衰变10.一个静止的铀核,放射一个α粒子而变为钍核,在匀强磁场中的径迹如图所示,则正确的说法( )A .1是α,2是钍B .1是钍,2是αC .3是α,4是钍D .3是钍,4是α11.贝克勒尔在120年前首先发现了天然放射现象,如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用.下列属于放射性衰变的是A .14140671C N e -→+B .2351139951920533902U n I Y n +→++C .23411120H +H He+n →D .427301213150He +Al P+n →12.轻核聚变的一个核反应方程为:21H +31H→42He +X ,若已知21H 的质量为m 1,31H 的质量为m 2,42He 的质量为m 3,X 的质量为m 4,则下列说法中正确的是( )A .21H 和31H 在常温下就能够发生聚变B .X 是质子C .这个反应释放的核能为ΔE =(m 1+m 2-m 3-m 4)c 2D .我国大亚湾核电站是利用轻核的聚变释放的能量来发电的13.原子核23892U 在天然衰变为20682Pb 的过程中,所经过的α衰变次数质子数减少的个数、中子数减少的个数依次为()A.8、10、22 B.10、22、8 C.22、8、10 D.8、22、10 14.某放射性元素X的原子核发生了β衰变,产生了新的元素Y原子核,同时放出γ光子,下列判断正确的是()A.Y比X原子序数小B.Y原子核比X原子核核子平均质量小C.X原子核放出β射线,表明X原子核内有β粒子D.γ光子来自X原子核15.最近几年,原子核科学家在超重元素的探测方面取得重大进展。
人教版初中高中物理选修三第五章《原子核》经典测试卷(含答案解析)(3)
一、选择题1.以下说法正确的是( )A .β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的B .23290Th 成为原子核20882Pb ,要经过8次α衰变和6次β衰变C .α、β、γ三种射线中,γ射线的穿透能力和电离能力都最强D .2812Mg 半衰期为21小时,则10个2812Mg 原子核,经过21小时后还有5个未衰变 2.太阳内部持续不断地发生着4个质子(11H )聚变为1个氦核(42He )的热核反应,核反应方程是14124H He+2X →,这个核反应释放出大量核能。
已知质子、氦核、X 的质量分别为m 1、m 2、m 3,真空中的光速为c 。
下列说法中正确的是( )A .方程中的X 表示中子()10nB .方程中的X 表示电子()0-1eC .这个核反应中质量亏损12342m m m m ∆=--D .这个核反应中释放的核能()2134E m m c ∆=-3.一个中子与一个质子发生核反应,生成一个氘核,该反应放出的能量为Q 1,两个氘核发生核反应生成一个氦核,氘核聚变反应方程是22311120H H He n +→+。
该反应放出的能量为Q 2,聚变反应中生成氦核的比结合能( ) A .123Q Q + B .123Q Q - C .1223Q Q + D .2123Q Q + 4.2020年3月15日中国散列中子源利(CSNS )利用中子成像技术帮助中国科技大学进行了考古方面的研究。
散射中子源是研究中子特性、探测物质微观结构和运动的科研装置。
CNSN 是我国重点建设的大科学装置,将成为发展中国家拥有的第一台散裂中子源。
下列关于中子研究的说法正确的是( )A .α粒子轰击147N ,生成178O ,并产生了中子B .23892U 经过4次α衰变,2次β衰变,新核与原来的原子核相比,中子数少了6个C .放射性β射线其实质是高速中子流,可用于医学的放射治疗D .核电站可通过控制中子数目来控制核反应剧烈程度5.质子、中子和氘核的质量分别为m 1、m 2和m 3。
深圳实验学校国际部高中物理选修三第五章《原子核》测试题(答案解析)
一、选择题1.(0分)[ID :130916]关于天然放射性,下列说法正确的是( ) A .所有元素都可能发生衰变B .α、β和γ三种射线,γ射线的穿透力最强C .放射性元素的半衰期与外界的温度有关D .放射性元素与别的元素形成化合物时就没有放射性2.(0分)[ID :130913]放射性同位素14C 在考古中有重要应用,只要测得该化石中14C 残存量,就可推算出化石的年代,为研究14C 的衰变规律,将一个原来静止的14C 原子核放在匀强磁场中,观察到它所放射的粒子与反冲核的径迹是两个相内切圆,圆的半径之比R :r =7:1,如图所示,那么14C 的衰变方程式应是( )A .14104642C Be+He → B .14140651C Be+e → C .1414671C N+e -→D .14131651C B+H →3.(0分)[ID :130910]下列说法中正确的是( ) A .钍的半衰期为24天。
1g 钍23490Th 经过 120 天后还剩0.2g 钍B .一单色光照到某金属表面时,有光电子从金属表面逸出,延长入射光照射时间,光电子的最大初动能不会变化 C .放射性同位素23490Th 经α、β衰变会生成22286Rn ,其中经过了2次α衰变和 3 次β衰变D .大量处于n =4激发态的氢原子向低能级跃迁时,最多可产生4种不同频率的光子 4.(0分)[ID :130908]碘131的半衰期约为8天,若某药物含有质量为m 的碘131,经过24天后,该药物中碘131的含量大约还有( ) A .二分之一B .四分之一C .八分之一D .十六分之一5.(0分)[ID :130901]碘131的半衰期约为8天,若某药物含有质量为m 的碘131,经过32天后,该药物中碘131的含量大约还有( ) A .4mB .8m C .16m D .32m 6.(0分)[ID :130895]一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核,衰变方程为238234492902U Th+He →.下列说法正确的是( )A .衰变后钍核的动能等于α粒子的动能B .衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小C .铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间D .衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量7.(0分)[ID :130890]根据有关放射性方面的知识可知,下列说法正确的是( ) A .氡的半衰期为3.8天,若取4个氡原子核,经7.6天后就一定剩下一个氡原子核 B .天然放射现象的发现,揭示了原子核是由质子和中子组成的C .在α、β、γ这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,α射线的电离能力最强D .放射性元素发生β衰变时所释放的电子来源于核外电子8.(0分)[ID :130871]麻省理工学院要建人类史上第一个可控核聚变发电站.该发电站的核反应方程可能是A .23411120H H He n +→+ B .238234492902U Th He →+C .2351891441920365603U n Kr Ba n +→++D .1441717281N He O H +→+9.(0分)[ID :130868]下列说法正确的是A .原子核的结合能是组成原子核的所有核子的能量总和B .γ射线的穿透能力很强,甚至能穿透几厘米厚的铅板C .在天然放射现象中放出的β射线是原子的内层电子受激后辐射出来的D .镭226衰变为氡222的半衰期是1620年,也就是说100个镭核经过1620年后一定还剩下50个镭226没有发生衰变10.(0分)[ID :130948]某放射性元素X 的原子核发生了β衰变,产生了新的元素Y 原子核,同时放出γ光子,下列判断正确的是( ) A .Y 比X 原子序数小B .Y 原子核比X 原子核核子平均质量小C .X 原子核放出β射线,表明X 原子核内有β粒子D .γ光子来自X 原子核11.(0分)[ID :130939]关于原子物理知识方面,下列说法正确的是( ) A .随着温度的升高,黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 B .盖革—米勒计数器不仅能用来计数,还能区分射线的种类 C .质子、中子、电子都参与强相互作用D .原子中电子的坐标没有确定的值,只能说某时刻电子在某点附近单位体积内出现的概率12.(0分)[ID :130933]在足够大的匀强磁场中,静止的钠的同位素2411Na 发生衰变,沿与磁场垂直的方向释放出一个粒子后,变为一个新核,新核与放出的粒子在磁场中运动的轨迹为内切圆,如图所示,下列说法正确的是( )A .2411Na 发生的是α衰变 B .轨迹1是新核的径迹 C .新核的中子数为13D .新核沿逆时针方向旋转二、填空题13.(0分)[ID :131047]同位素这个概念是1913年英国科学家索迪提出的。
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原子核物理实验方法试题
一、填空题(每空2分,共20分)
1、带电粒子与物质的相互作用主要有:电离和激发,非弹性碰撞,弹性碰撞
2、电离室工作在饱和区。
3、丫射线同物质的相互作用主要有光电效应,康普顿效应,电子对效应。
4、光子到达光阴极的瞬间至阳极输出脉冲达到某一指定值之间的时间间隔称为渡越时间。
5、误差按其性质可以分为系统误差、随机误差、粗大误差三类。
二、名词解释(每题5分,共20分)
1. 轫致辐射
答:快速电子通过物质时,原子核电磁场使电子动量改变并发射出电磁辐射而损失能量,这种电磁辐射就是轫致辐射。
2. 辐射损伤效应
答:半导体探测器受强辐射照射一段时间以后性能会逐渐变坏,这种效应称为半导体探测器的辐射损伤效应,简称辐射损伤效应。
3. 坪曲线
答:在放射源确定的情况下,探测器输出脉冲计数率随所加工作电压的变化曲线上具有明显的计数坪区,这样的曲线称为坪曲线。
4. 探测器的优质因子
答:探测器的探测效率;的平方与本底计数率的比值,即;2/n b称为探测器的优质因子。
1. 圆柱形电子脉冲电离室的输出电荷主要是由电子所贡献,但在圆柱形正比计数器中输出电荷却主要是正离子的贡献,这是什么原因?
答:对于圆柱形电子脉冲电离室,其输出信号是由入射粒子产生的初始离子对的电子向中央正极漂移过程中,在极板上产生的感应电荷的贡献,由于为圆柱形的电场非均匀性,决定了其输出脉冲幅度基本与电离发生的位置不灵敏。
对于圆柱形正比计数器,雪崩过程仅发生在很小的区域r0内,在r0区域以外
的电子漂移对信号的贡献完全可以忽略。
在r0区域内经数量上放大的电子在向丝极飘逸的贡献大约占10〜15%主要是经放大后正离子在向阴极漂移所产生的感应电荷的贡献。
2. 试说明G-M管阳极上感应电荷的变化过程。
答: G-M管阳极上感应电荷的变化对有机管和卤素管略有不同,以有机管为例,可分为几个阶段:
1 •在入射带电粒子径迹产生正负离子对的瞬间阳极呈电中性,电子很快
漂移向阳极过程中,阳极上的正感应电荷增加,但数量很小;
2 •电子雪崩过程开始,直到正离子鞘形成的过程中,电子很快向阳极运
动,此时,阳极上正感应电荷增加,同时,此电荷流经负载电阻,快前沿的负脉
冲,约占总输出脉冲幅度的10%到达阳极的电子与阳极上的正感应电荷中和。
阳极上留下与正离子鞘等量的负感应电荷。
3•正离子鞘向阴极漂移,负感应电荷流向阴极,同时。
在外回路形成输
出信号。
3. 试说明半导体探测器的工作原理。
答:原理:当带电粒子入射到半导体的灵敏体积内,产生电子一空穴对。
电子一空穴对在外电场的作用下分别向两极漂移,于是在输出回路中形成信号。
四证明题(每题10分,共10分)
1•试证明光子只有在原子核或电子附近,即存在第三者的情况下才能发生电子
、简答题(每题6分,共18分)
1
2
解:(1)康普顿边缘,即最大反冲电子能量
可见,P .P ,过剩的动量必须由原子核带走
五计算题(每题8分,共32分)
1.已知1MeV 质子在某介质中的电离损失率为 A ,求相同能量的〉粒子 的电离损失
率。
E s 二 276-0.51仁 2.25MeV
相对位置为:△ E= E e,max — E s= 2.53—2.25= 0.18MeV
(2)次级效应:光电效应(光电峰或全能峰);康普顿效应(康普顿坪);电子 对生
成效应(双逃逸峰)。
上述过程的累计效应形成的全能峰;单逃逸峰。
以级联过程(如 -等) 为主的和峰。
3.计算24Na 的2.76MeV 射线在Nal (T1)单晶谱仪的输出脉冲幅度谱上, 康普顿边缘与单逃逸峰之间的相对位置。
并详细解释 射线在Nal (T1)
闪烁体中可产生哪些次级过程。
证明:对光子能量 由能量守恒,有 2 2
h 、. =T e 亠亠 T e 2m 0c 2mc
c 2
2m °c
hv
e,max =
2
1贬
2h
2.76 0.511 2 2.76
=2.53 MeV
单逃逸峰:
解:
S ion ,工 m p 所以 4 4 11
S ion , p E :
. 二 16 S ion.:. - 16
A
2•试计算137Cs E =662KeV 射线发生康普顿效应时,反冲电子的最大能 量。
4.若测得样品计数率约为1000cpm 本底计数率约为250cpm 要求净计数率相 对误差
W 1%问所需时间及如何分配最好?
解:由题意知:n s /耳= 1000/250=4 ;
已知匚r,n 乞1%,由Jin 二M 叮 JC.僅/心- 1)']得也二40m" 由 t s /t b = ; n s / n b = 2,故 t s =26.7 min ,t b =13.3 min 。
解:
E
e,max
hv 1 m 0c 2 2h>
0.662
1 0.511
2 0.662
f
=0.478M
对效应,而在真空中是不可能的
所以
由此得到电子对的总动量
hv m 2 2c
v 」
P 二 2mv 2 h
c。