核电厂辐射防护基础课后习题

第一章 基本概念

1.何为碳单位，碳单位的符号和质量。

答：以一个C 12原子质量的十二分之一作为原子质量单位，记为u ，这个原子质量单位称为碳单位，kg kg u 27261066056.112/1099267.11--⨯=⨯=。

2.何为原子序数和原子质量数，用何符号表示？

答：原子核中质子的数目称为原子序数，用符号Z 表示；原子核中质子数和中子数之和称为原子质量数，也称质量数，用符号A 表示。

3.用X A

Z 表示原子（核）时，A 、X 和Z 各表示什么意义？

答：A 是原子质量数，X 是元素符号，Z 是质子数或则是原子序数。

4.用上题的符号时，中子的数目如何确定？

答：中子数Z A N -=。

5.当原子核发射一个α粒子时，从原子核中发射出哪些核子？各为多少？

答：

6.当原子核发射一个β粒子时，放射性原子的A 和Z 如何变化？

答：A 会增加1，Z 不变。

7.当原子核发射一个γ粒子时，放射性原子的A 和Z 是否会发生变化？

答：不会发生改变。

8.什么是核素和核子？同位素的天然丰度的定义。

答：通常把具有相同质子数Z 、中子数N 的一类原子（核）称为一种核素，即核素是指任一种元素的任一种同位素，也就是说原子核构成（核内中子数和质子数）完全相同的物质就是一种核素。对于天然存在的元素，一种核素在它所属的天然元素中所占的原子百分数称为该核素的天然丰度。

9.什么是质量亏损？原子核的结合能如何表示？什么是原子核的平均结合能？

答：组成原子核的Z 个质子和A-Z 个种子的质量之和与该原子核的质量之差称为原子核的质量亏损。原子核的结合能除以该原子的质量数A 所得的商，称为平均结合能，以ε表示。

10.一个原子质量单位的物质所相应的静止质量能为多少？

答：931.5MeV 。

11.在放射性衰变中，λ的意义是什么？

答：λ的物理意义为单位时间内、一个核素衰变的概率。

12.样品当前的放射性活度1450Bq ，若半衰期为25min ，试问在1h 前样品的放射性活度是多少？（7656Bq ）

解：15006025/693.02/1=⨯==λT

136001062.404

-7650/1450/)(1062.44-⨯⨯--===⨯=⇒-s e e t A A λτλ

13.试述放射性物质的衰变规律？说明半衰期的物理意义？衰变常数和半衰期之间的关系？ 答：一定数量的某种放射性核素并不是在某一时刻突然全部衰变完，而是随时间的增加而逐渐地减少。当原子核数目）（t N 衰变到初始值0N 一半时所需要的时间称为半衰期，记作2/1T ,它与衰变常数λ的关系为：λλ/693.0/2ln 2/1==T

14.什么是放射性活度？试述放射性活度的衰变规律？放射性活度的SI 单位和专门的名称是什么，放射性活度SI 的单位的定义。放射性活度和放射性核素数目的关系。

答：一定量放射性核素衰变成子核的速度，称为放射性活度。衰变规律为随时间的增加而逐渐地减少。SI 的单位为1

-s ，专门的名称是“Bq ”，它的定义为1Bq=1核衰变/秒。放射性活度和放射性核素数目的关系为：）（）（t N t A λ=。

15.设t=0时某放射性核素的原子核数目为10000，其半衰期为2/1T ,试将合适的数据填入下表，并根据所填数据作图（横坐标为半衰期，纵坐标为剩余的原子核数目）

t

0 2/1T 22/1T 32/1T 42/1T 52/1T N （t ）

10000 5000 2500 1250 625 313 16.b 124S 的放射性衰变常数为17-1033.1-⨯s ，问这种核素衰减到其初始值的0.1%需要多少年；这个时间间隔相当于多少个半衰期？

17.某时刻o 60C 样品的原子核数目为410个，问该时刻该样品的活度？已知o 60

C 的半衰期为

5.26a 。

答：s T 82/110659.136002436526.5/693.0⨯≈⨯⨯⨯==λ

19-1018.4-⨯=⇒s λ 15-1018.4-⨯==⇒s N A λ

18.为什么β射线的能谱是连续的？

答:在衰变过程中,伴随着每一个电子有一个轻的中性粒子(“中微子”)一起被发射出来,使中微子和电子的能量之和为常数,故连续β谱.

19.说明核反应的分类。

答：按入射粒子的种类：中子核反应、荷电粒子核反应、光核反应

按入射粒子的能量：低能核反应、中能核反应、高能核反应。

第二章 辐射和辐射量

1.什么是电离？什么是电离辐射？试举几种电离辐射的例子?

答：电离是指原子失去或有时得到电子而带电的过程；电离辐射是由能通过初级过程或次级过程引起电离的电磁波辐射与粒子辐射组成的，或者是两者混合组成的；如γ射线、X 射线、β粒子、α粒子等。

2.吸收剂量、当量剂量和有效剂量的定义、SI 单位和专门名称。

答：吸收剂量（D ），它是-εd 除以dm 所得的商。SI 单位为“1-∙kg J ”，专称“戈瑞”。 当量剂量（R T H ,），它是R T D ,（辐射R 在组织或器官T 中产生的平均吸收剂量）和R w （辐射权重因数）的乘积。SI 单位为“1-∙kg J ”，专称“希沃特”。

有效剂量（E)，它是人体所有组织或器官加权后的当量剂量之和。SI 单位为“1-∙kg J ”，专称“希沃特”。

3.照射量的定义、SI 单位和专用的单位。SI 单位和专用单位的换算关系。

答：照射量X 是dQ 除以dm 的商，SI 单位为“1-∙kg C ”，专用单位是R （伦琴）；141058.21--∙⨯=kg C R

4.γ射线与物质作用的主要过程。窄束γ射线在物质中的衰减规律。什么是质量厚度？ 答：γ射线物质作用时经过两步过程：第一，与物质发生作用（光电效应、康普顿效应、电子对效应）产生次级电子;第二，在电离效应的作用下，次级电子使物质原子电离。窄束γ射线在物质中的遵循指数衰减规律，即x e I x I μ-=0)(。ρ

μμ=m ，x m ρ=x ，称为质量厚度。 5.总线衰变系数、线能量转移系数和线能量吸收系数的物理意义及其之间的关系。 答：总线衰减系数：单位路程上的γ射线与物质发生相互作用的总概率。

线能量转移系数：表示γ射线在物质中穿行单位长度距离时，由于相互作用，其能量转移给电子的份额。