核辐射探测习题解答3

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核辐射测量数据处理习题及答案

核辐射测量数据处理习题及答案

核数据处理理论知识核辐射测量数据特征:随机性(被测对象测量过程)局限性混合型空间性数据分类:测量型计数型级序型状态型名义型精度:精密度正确度准确度统计误差:核辐射测量中,待测物理量本身就是一个随机变量。

准确值为无限次测量的平均值,实际测量为有限次,把样本的平均值作为真平均值,因此存在误差。

变量分类:(原始组合变换)变量误差来源:(设备方法人员环境被测对象)误差误差分类:系统误差随机误差统计误差粗大误差放射性测量统计误差的规律答:各次测量值围绕平均值涨落二项分布泊松分布高斯分布精度的计算,提高测量精度的方法?答:采用灵敏度高的探测器增加放射源强度增加测量次数延长测量时间减少测量时本底计数放射性测量中的统计误差与一般测量的误差的异同点?答:不同点:测量对象是随机的,核衰变本身具有统计性,放射性测量数据间相差可能很大。

测量过程中存在各种随机因素影响。

相同点:测量都存在误差。

样本的集中性统计量?答:算术平均值几何平均值中位数众数(最大频数)样本的离散性统计量?答:极差方差变异系数或然系数算术平均误差单变量的线性变换方法?答:1.标准化变换 2.极差变换 3.均匀化变换 4.均方差变换单变量的正态化变换方法?答:标准化变化角度变换平方根变换对数变换数据网格化变换的目的?答:1.把不规则的网点变为规则网点 2.网格加密数据网格变换的方法?答:1.插值法(拉格朗日插值三次样条插值距离导数法方位法)2.曲面拟合法(趋势面拟合法趋势面和残差叠加法加权最小二乘拟合法)边界扩充的方法有哪些?答:拉格朗日外推法余弦尖灭法偶开拓法直接扩充法补零法核数据检验目的:1.帮助检查测量系统的工作和测量条件是否正常和稳定,判断测量除统计误差外是否存在其它的随机误差或系统误差2.确定测量数据之间的差异是统计涨落引起的,还是测量对象或条件确实发生了变化引起的变量选择的数学方法:几何作图法(点聚图数轴)相关法(简单相关系数逐步回归分析秩相关系数)秩和检验法谱数据处理—问答题谱的两大特点?答:1.放射性核素与辐射的能量间存在一一对应关系2.放射性核素含量和辐射强度成正比谱光滑的意义是什么?方法有哪些?答:意义1.由于核衰变及测量的统计性,当计数较小时,计数的统计涨落比较大,计数最多的一道不一定是高斯分布的期望,真正峰被湮没在统计涨落中2.为了在统计涨落的影响下,能可靠的识别峰的存在,并准确确定峰的位置和能量,从而完成定性分析,就需要谱光滑3.由于散射的影响,峰边界受统计涨落较大,需要谱光滑方法算术滑动平均法重心法多项式最小二乘法其他(傅里叶变换法)寻峰的方法有哪些?答:简单比较法导数法对称零面积变换法二阶插值多项式计算峰位法重心法拟合二次多项式计算峰位法峰面积计算的意义和方法?答:1)峰面积的计算是定量分析的基础。

核辐射探测习题解答

核辐射探测习题解答

第二章 气体探测器1、设由平行金属板构成的电极系统,极间距离2cm ,内充氩气1.5个大气压,二极板上加了1000伏的电位差。

问正离子由正极表面漂移到负极表面所需的时间为多少? 解:由w p dp εμμμ+++=()=(公式2.6a )和d t w +=得 ddp t u μ+==22 1.51.371000⨯⨯⨯=4.38(ms )2、气体探测器两端收集到的离子对数和两端外加电压存在一定的关系,具体分为哪几个区? 答:复合区、饱和区、正比区、有限正比区、G-M 计数区、连续放电区。

3、设在平行板电离室中α离子的径迹如图所示,径迹长度为L 。

假设沿径迹各处的单位路程上产生的离子对数N 相等,且电子的漂移速度W -,求电子的电流脉冲。

(假设α粒子的径迹是在瞬间完成的)解:(1)当o t t 0<<时,o D L cos t w --=θ eNL I t w D -()= (2)当0max t t t ≤≤时,exN I t w d-()= 由三角形相似,可推知,D tw x cos --=θ因此,New I t D tw Dcos ---()=()θ(3)当max t>t 时,max d t w-= ,I t ()=0 4、离子脉冲电离室与电子脉冲电离室的主要差别是什么?答:(1)工作条件:前者 RC<<T +后者 T -<RC<<T +(2) 脉冲贡献:前者是正离子的贡献,后者是电子飘移贡献;(3)优点:前者可用于测量入射粒子的能量。

后者可获得较高计数率。

(4)缺点:前者脉冲较宽,限制了计数速度。

后者不能精确测量粒子的能量。

5、有一累积电离室,每秒有104,粒子射入其灵敏体积并将全部能量损耗于其中,已知E α=3.5MeV ,电离室内充的纯氩气,试求累积电离室输出的平均电流。

解: 064195.31010 1.61026.4E n e Q ne I t t tαϖ-===⨯=⨯⨯⨯ =3.211010-⨯(A )6、有一充氩的电离室(F=0.2),试计算用它来测定5MeV 的粒子能量时,所能达到的最佳分辨率。

核辐射试题及答案

核辐射试题及答案

核辐射试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 核辐射的主要来源是什么?A. 宇宙射线B. 地壳中的放射性物质C. 人造放射性物质D. 所有以上选项答案:D2. 哪种辐射类型对人体伤害最大?A. α射线B. β射线C. γ射线D. X射线答案:C3. 辐射防护的基本原则是什么?A. 时间、距离、屏蔽B. 增加辐射剂量C. 减少辐射时间D. 以上都不是答案:A4. 辐射剂量单位“希沃特”(Sv)表示什么?A. 辐射能量B. 辐射剂量C. 辐射源的强度D. 辐射防护设备5. 哪种物质可以作为γ射线的屏蔽材料?A. 铅B. 铝C. 木头D. 塑料答案:A6. 辐射对人体的影响可以分为哪两类?A. 急性和慢性B. 内部和外部C. 物理和化学D. 局部和全身答案:A7. 辐射防护的“时间”原则指的是什么?A. 减少暴露时间B. 增加暴露时间C. 暴露时间与辐射剂量无关D. 以上都不是答案:A8. 哪种类型的核事故可能导致大量放射性物质释放?A. 核反应堆故障B. 核武器试验C. 核潜艇事故D. 核废料泄漏答案:A9. 核辐射对人体的急性效应通常在多长时间内出现?B. 数天C. 数周D. 数月答案:A10. 辐射防护的“屏蔽”原则指的是什么?A. 增加辐射源的强度B. 减少辐射源的强度C. 增加辐射暴露时间D. 减少辐射暴露时间答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 辐射剂量单位“格雷”(Gy)表示辐射吸收的______。

答案:能量2. 辐射防护的“距离”原则指的是______。

答案:增加距离3. 核辐射对人体的慢性效应可能包括______。

答案:癌症4. 辐射防护的“屏蔽”原则中,铅的密度是______。

答案:11.34 g/cm³5. 辐射对人体的局部效应可能表现为______。

答案:皮肤烧伤6. 辐射防护的“时间”原则中,暴露时间与辐射剂量的关系是______。

答案:正比7. 辐射剂量单位“希沃特”(Sv)与“格雷”(Gy)的关系是______。

(完整word版)核辐射探测学习题参考答案(修改)

(完整word版)核辐射探测学习题参考答案(修改)

第一章射线与物质的相互作用1.不同射线在同一物质中的射程问题如果已知质子在某一物质中的射程和能量关系曲线,能否从这一曲线求得d (氘核)与t (氚核)在同一物质中的射程值?如能够,请说明如何计算?解:P12”利用Bethe 公式,也可以推算不同带点例子在某一种吸收材料的射程。

”根据公式:)()(22v R M M v R b abb a a ZZ =,可求出。

步骤:1先求其初速度。

2查出速度相同的粒子在同一材料的射程。

3带入公式。

2:阻止时间计算:请估算4MeV α粒子在硅中的阻止时间。

已知4MeV α粒子的射程为17.8μm 。

解:解:由题意得 4MeV α粒子在硅中的射程为17.8um 由T ≌1.2×107-REMa,Ma=4得 T ≌1.2×107-×17.8×106-×44()s =2.136×1012-()s3:能量损失率计算课本3题,第一小问错误,应该改为“电离损失率之比”。

更具公式1.12-重带点粒子电离能量损失率精确表达式。

及公式1.12-电子由于电离和激发引起的电离能量损失率公式。

代参数入求解。

第二小问:快电子的电离能量损失率与辐射能量损失率计算:()20822.34700700()rad iondE E Z dx dEdx*⨯≅=≈4光电子能量:光电子能量:(带入B K ) 康普顿反冲电子能量:200.511m c Mev =ie hv E ε-=220200(1cos ) 2.04(1cos 20) 4.16160.060.3947(1cos )0.511 2.04(1cos 20)0.511 2.040.06Er Ee Mev m c Er θθ--⨯====+-+-+⨯5:Y 射线束的吸收解:由题意可得线性吸收系数10.6cm μ-=,311.2/pb g cm ρ=12220.6 5.3610/11.2/m pb cm cm g g cm μμρ--∴===⨯质量吸收系数 由r N μσ=*可得吸收截面:12322230.6 1.84103.2810/r cm cm N cmμσ--===⨯⨯ 其中N 为吸收物质单位体积中的原子数2233.2810/N cm =⨯ 0()t I t I e μ-=要求射到容器外时强度减弱99.9% 0()0.1%0.001t I t e I μ-∴=∴=即t=5In10 =11.513cm6:已知)1()(tι--=e A t f t 是自变量。

核辐射探测1234章习题答案

核辐射探测1234章习题答案

1000 2 cm 2 atn V E 2 u 1.37 4.57 10 cm s P 1. 5 s V cm atm
漂移时间 t d u 2 4.57 10 2 4.37 ms 3.计算出如图所示电离室中在(a)、(b)、(c)三处产生的一对离子因漂移而产生的 I (t ) 、
ph 1.33 10 32 82 5 4.93 10 23 cm 2
E e 661.661 88.001 573.660 KeV
1
对 Fe , Z 26 , K 7.111KeV
ph 1.33 10 32 265 1.58 10 25 cm 2
2
对(a): I (t )
eu 0 ; Q t 0 ; Q 0 。 d eu 1.6 10 19 10 3 I (t ) 0.8 10 16 A d 2 I (t ) 0

( 0 t 2ms ); ( t 2ms )。 ( t 2 ms ); ( t 2ms )。
2.36
F 0.68 N0
式中 N 0 为入射粒子在灵敏体积内产生的离子对数
E 200 10 3 7.60 10 3 W 26.3 取法诺因子 F 0.3 F 0.68 0.3 0.68 2.36 2.36 2.68 10 2 2.68% N0 7.60 10 3 N 0
A

z2 p
R0 3.2 10 4 2 3.88 24.8m
z2 p mp Ep
2. 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。 答: 所以 3. 试计算 答: 4. 计算 答:

核辐射探测作业答案-9页精选文档

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<<核辐射探测作业答案>>第一章作业答案 α在铝中的射程3.从重带电粒子在物质中的射程和在物质中的平均速度公式,估算4MeV 的非相对论α粒子在硅中慢化到速度等于零(假定慢化是匀速的)所需的阻止时间(4MeV α粒子在硅中的射程为17.8㎝)。

解:依题意慢化是均减速的,有均减速运动公式: 依题已知:17.8s R cm α== 由2212E E m v v m αααααα=⇒= 可得:82.5610t s -=⨯ 这里 2727132271044 1.6610() 6.646510()44 1.60101.38910()m u kg kg E MeV Jv v m s ααα------==⨯⨯=⨯==⨯⨯==⨯4.10MeV 的氘核与10MeV 的电子穿过铅时,它们的辐射损失率之比是多少?20MeV 的电子穿过铅时,辐射损失率和电离损失率之比是多少? 解:由22rad dE z E dx m⎛⎫∝ ⎪⎝⎭5.能量为13.7MeV 的α粒子射到铝箔上,试问铝箔的厚度多大时穿过铝箔的α粒子的能量等于7.0MeV? 解:13.7MeV 的α粒子在铝箔中的射程1R α,7.0MeV α粒子在铝箔中的射程2R α之差即为穿过铝箔的厚度d 由 6.当电子在铝中的辐射损失是全部能量损失的1/4时,试估计电子的动能。

27MeV 的电子在铝中的总能量损失率是多少? 解:不考虑轨道电子屏蔽时 考虑电子屏蔽时12312232634(1)1()[ln((83))]1371841314 6.02310277.3107.9510[((8313)0.06] 3.03/() 3.03/0.437 6.93() 3.03 6.939.9610/e rad e ion z z NE dE r z dx MeV cmdEdx dEMeV cm dx ----+-=+=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯+=-===+=≈和7.当快电子穿过厚为0.40㎝的某物质层后,其能量平均减少了25%.若已知电子的能量损失基本上是辐射损失,试求电子的辐射长度。

核辐射测量原理课后习题解析

核辐射测量原理课后习题解析

第一章 辐射源1、实验室常用辐射源有哪几类?按产生机制每一类又可细分为哪几种?2、选择放射性同位素辐射源时,需要考虑的几个因素是什么? 答题要点:射线能量、放射性活度、半衰期。

3、252Cf 可作哪些辐射源?答题要点:重带电粒子源(α衰变和自发裂变均可)、中子源。

4、137Cs 和60Co 是什么辐射源?能量分别为多少? 答题要点:γ辐射源;137Cs :0.662MeV 或0.661MeV ; 60Co :1.17MeV 和1.33MeV ;第二章 射线与物质的相互作用1、某一能量的γ射线在铅中的线性吸收系数是0.6cm -1,它的质量吸收系数和原 子的吸收截面是多少?按防护要求,源放在容器中,要用多少厚度的铅容器才能 使容器外的γ强度减为源强的1/1000? 解:已知μ=0.6cm -1,ρ=11.34g/cm 3,则由μm =μ/ρ得质量吸收系数μm =0.6/11.34cm 2/g=0.0529 cm 2/g 由 得原子的吸收截面: A m N Aγμμσρ==232322070.0529 6.02101.8191018.19m A A N cm bγσμ-⎛⎫==⨯ ⎪⨯⎝⎭≈⨯=由 得:()000111000ln ln 33ln 10 2.311.50.60.6I I t I I cm μμ⎛⎫⎛⎫ ⎪== ⎪ ⎪⎝⎭ ⎪⎝⎭==⨯=或由 得01()1000I t I =时铅容器的质量厚度t m 为: ()()()000332111000ln ln11ln 10ln 100.052933 2.3ln 100.05290.0529130.435/m m m m I I t I I g cm μμμ--⎛⎫⎛⎫ ⎪=-=- ⎪ ⎪⎝⎭ ⎪⎝⎭=-=-⨯==≈10、如果已知质子在某一物质中的射程和能量关系曲线,能否从这一曲线求得d (氘核)与t (氚核)在物质中的射程值?如果能够求得,请说明如何计算? 答题要点:方式一:若已知能量损失率,从原理上可以求出射程: 整理后可得:在非相对论情况下:()m m t I t I e μ-=0()t I t I e μ-=0001(/)RE E dE R dx dxdE dE dE dx ===-⎰⎰⎰0202404πE m v R dEz e NB=⎰22E v M =0024'02πE m E R dE z e NM B=⎰212E Mv =则在能量相同的情况下:从而得:方式二:若已知能量损失率,从原理上可以求出射程: 整理后可得:在非相对论情况下:从而得: 在速度v 相同的情况下,上式积分项相同,则12、当10MeV 氘核与10MeV 电子穿过铅时,请估算他们的辐射损失之比是多少?当20MeV 电子穿过铅时,辐射损失与电离损失之比是多少? 答题要点:已知辐射能量损失率理论表达式为:对于氘核而言,m d =1875.6139MeV ;对于电子而言,m e =0.511MeV ,而它们的电荷数均为1,则10MeV 的氘核与10MeV 的电子穿过铅时,它们的辐射损失率之比为:22222228222220.5117.42101857.6139d e d e de e d Z Z Z m Z NE Z NE m m Z m -==≈⨯222NZm E z dx dE S radrad∝⎪⎭⎫ ⎝⎛-=00001(/)R E E dE R dx dx dEdEdE dx ===-⎰⎰⎰0202404πE m v R dEz e NB =⎰212E Mv =dE Mvdv =21222211R M z R M z =0302404πv m Mv R dv z e N B=⎰222222aa ab ab b b ab a ba bb aM R M z z M R M z z M z R R M z ==⋅=⋅⋅22212211M z R R M z =E e =20MeV 时,在相对论区,辐射损失和电离损失之比有如下表达式:()()700re ZE dE dx dE dx -=-则 20MeV 的电子穿过铅时,辐射损失和电离损失之比为:20822.34700⨯≈第三章 核辐射测量的统计误差和数据处理3 本底计数率是10±1s -1,样品计数率是50±2s -1, 求净计数率及误差。

核辐射探测学习题参考答案(修改)

核辐射探测学习题参考答案(修改)

第一章射线与物质的相互作用1.不同射线在同一物质中的射程问题如果已知质子在某一物质中的射程和能量关系曲线,能否从这一曲线求得d (氘核)与t (氚核)在同一物质中的射程值?如能够,请说明如何计算?解:P12”利用Bethe 公式,也可以推算不同带点例子在某一种吸收材料的射程。

”根据公式:)()(22v R M M v R b ab b a a Z Z =,可求出。

步骤:1先求其初速度。

2查出速度相同的粒子在同一材料的射程。

3带入公式。

2:阻止时间计算:请估算4MeV α粒子在硅中的阻止时间。

已知4MeV α粒子的射程为17.8μm 。

解:解:由题意得 4MeV α粒子在硅中的射程为17.8um 由T ≌1.2×107-REMa,Ma=4得 T ≌1.2×107-×17.8×106-×44()s =2.136×1012-()s3:能量损失率计算课本3题,第一小问错误,应该改为“电离损失率之比”。

更具公式1.12-重带点粒子电离能量损失率精确表达式。

及公式1.12-电子由于电离和激发引起的电离能量损失率公式。

代参数入求解。

第二小问:快电子的电离能量损失率与辐射能量损失率计算:()20822.34700700()rad iondE E Z dx dEdx*⨯≅=≈4光电子能量:光电子能量:(带入B K ) 康普顿反冲电子能量:200.511m c Mev =ie hv E ε-=220200(1cos ) 2.04(1cos 20) 4.16160.060.3947(1cos )0.511 2.04(1cos 20)0.511 2.040.06Er Ee Mev m c Er θθ--⨯====+-+-+⨯5:Y 射线束的吸收解:由题意可得线性吸收系数10.6cm μ-=,311.2/pb g cm ρ=12220.6 5.3610/11.2/m pb cm cm g g cmμμρ--∴===⨯质量吸收系数 由r N μσ=*可得吸收截面:12322230.61.84103.2810/r cm cm N cm μσ--===⨯⨯ 其中N 为吸收物质单位体积中的原子数2233.2810/N cm =⨯ 0()t I t I e μ-=要求射到容器外时强度减弱99.9% 0()0.1%0.001t I t e I μ-∴=∴=即t=5In10 =11.513cm6:已知)1()(tι--=e A t f t 是自变量。

核辐射物理及探测学答案

核辐射物理及探测学答案

核辐射物理及探测学答案核辐射物理及探测学是研究核辐射的性质、产生机制、相互作用规律以及辐射测量和探测技术的学科。

下面是核辐射物理及探测学的答案参考:1. 什么是核辐射?核辐射是指核物质发生放射性衰变时释放出的高能粒子或电磁波的过程。

常见的核辐射有α粒子、β粒子和γ射线。

2. 核辐射的产生机制是什么?核辐射的产生机制主要包括原子核的自发衰变和核反应两种形式。

自发衰变是核物质内部没有外界原因的情况下自动发生的衰变过程,而核反应是核物质与其他物质相互作用时发生的核变化过程。

3. 核辐射与物质的相互作用规律有哪些?核辐射与物质的相互作用规律包括电离作用、激发作用和相互作用距离的特性。

电离作用是指核辐射通过与物质内部原子或分子的相互作用,将其电子从原子或分子中脱离的过程;激发作用是指核辐射使物质原子或分子的能级发生变化,但并没有电离的过程;相互作用距离的特性指的是不同类型的核辐射在物质中的相互作用长度和穿透深度的区别。

4. 核辐射的测量与探测技术有哪些?核辐射的测量与探测技术主要包括电离室、半导体探测器、闪烁体探测器、核废液谱仪等。

电离室是一种通过测量核辐射在气体中电离产物的形成量来确定辐射强度的装置;半导体探测器利用半导体材料特殊的电子结构对核辐射进行测量;闪烁体探测器则是利用某些材料在受到核辐射后会产生可见光信号的特性进行测量;核废液谱仪是一种用于测量放射性废弃物中放射性核素种类和浓度的仪器。

5. 核辐射的应用有哪些?核辐射的应用涉及核能、医学、工业等领域。

在核能方面,核辐射被用于核电站的能源生产;在医学方面,核辐射被用于放射治疗、核医学诊断等;在工业方面,核辐射被用于材料检测、气候变化研究等。

此外,核辐射还被用于食品辐照处理、碳测年等。

本科核辐射测量方法考题及参考答案

本科核辐射测量方法考题及参考答案

成都理工大学学年第一学期《核辐射测量方法》考试试题参考答案与评分标准一、名词解释 (每名词3分,共18分)1. 探测效率:探测效益率是表征γ射线照射量率与探测器输出脉冲计数之间关系的重要物理参数。

2. 衰变常数:衰变常数是描述放射性核素衰变速度的物理量,指原子核在某一特定状态下,经历核自发跃迁的概率。

3.吸收剂量:电力辐射授予某一点处单位质量物质的能量的期望值。

D=dE/dm,吸收剂量单位为戈瑞(Gy)。

4. 平均电离能:在物质中产生一个离子对所需要的平均能量。

5. 放射性活度:表征放射性核素特征的物理量,单位时间内处于特定能态的一定量的核素发生自发核转变数的期望值。

A=dN/dt。

6.碰撞阻止本领:带电粒子通过物质时,在所经过的单位路程上,由于电离和激发而损失的平均能量。

二、填空题(每空0.5分,共9分)1.α射线与物质相互作用的主要形式是电离和激发。

2.铀系气态核素是222Rn ;其半衰期是3.825d。

3.用γ能谱测定铀、钍、钾含量,一般选择的γ辐射体是214Bi、208Tl和40K;其γ光子的能量分别是1.76MeV 、 2.62MeV和 1.46MeV。

4.β+衰变的实质是母核中的一个质子转变为中子。

5.放射性活度的单位为: Bq;照射量率的单位为:C/kg*s;能注量率的单位为 W/m2。

6.β射线与物质相互作用方式主要有电离与激发、轫致辐射和弹性散射。

三、简要回答下列问题(每题6分,共36分)1.简述NaI(Tl)探测器的特征X射线逃逸以及对谱线的影响。

解答:当γ光子在晶体内发生光电效应时,原子的相应壳层上将留一空位,当外层电子补入时,会有特征X射线或俄歇电子发出(3分)。

若光电效应发生在靠近晶体表面处时,则改特征X 射线有可能逃逸出探测晶体,使入射光子在晶体内沉淀的能量小于光子能量,光子能量与在晶体内沉淀能量即差为特征X射线能量(2分)。

因此,使用Na(Tl)晶体做探测器时,碘原子K层特征射线能量为38keV,在测量的γ谱线上将会出一个能量比入射γ射线能量小28keV的碘特征射线逃逸峰(2分)。

原子核物理及辐射探测学1-4章答案

原子核物理及辐射探测学1-4章答案

m0M 2,4 2m e M 2,42,4931.4940 4.0026u4.0026_.1 0.95212.8186U 2.128 10 23 g4.184 1058 23.0 1084.65 10 12kg第一章习题答案1- 1当电子的速度为2.5 108ms1时,它的动能和总能量各为多少?答:总冃匕量E2 mc2m e C 0.511----------- 0.924MeV,22.53.01 v c2 1动能T m e c2 1 1 0.413MeV1 v/2c1-2.将粒子的速度加速至光速的0.95时,粒子的质量为多少?答:粒子的静止质量粒子的质量1-4 1kg的水从00C升高到100°c,质量增加了多少?答:1kg的水从00C升高到1000C需做功为cm t 4.184 1 100 4.184 105J。

1-5 已知:M 238U 238.050786u;M 239U 239.054325u;M 235U 235.043944u; M 236U 236.045582u 试计算U-239,U-236最后一个中子的结合能。

答:最后一个中子的结合能B n 92,239 M 92,238 m n M 92,239 c2 0.5126uc2 4.7748MeV2 2B n 92,236 M 92,235 mi n M 92,236 c 0.007027uc 6.5455MeV也可用书中的质量剩余Z,A :B n 92,239 92,238 n 92,239 47.307 8.071 50.572 4.806MeVB n 92,236 92,235 n 92,236 40.916 8.071 42.442 6・545MeV其差别是由于数据的新旧和给出的精度不同而引起的。

1-6当质子在球形核里均匀分布时,原子核的库仑能为RZZeEc024)1(53nw -= Z 为核电荷数,R为核半径,0r取m15105.1- X。

【精品】核辐射探测作业答案

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<<核辐射探测作业答案>>第一章作业答案 α在铝中的射程3344223.2100.318 3.2100.31840.001572.7R E q αα--=⨯⨯=⨯⨯=4 1.824 1.8213.210()10 3.210()100.001119.3 2.79.3P P E R q --=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯= 3.从重带电粒子在物质中的射程和在物质中的平均速度公式,估算4MeV 的非相对论α粒子在硅中慢化到速度等于零(假定慢化是匀速的)所需的阻止时间(4MeV α粒子在硅中的射程为17.8㎝)。

解:依题意慢化是均减速的,有均减速运动公式:{02012t v v ats v t at =-=-{002v t av a s== 02s t v =依题已知:17.8s R cm α==由2212E E m v v m αααααα=⇒=可得:82.5610t s -=⨯ 这里2727132271044 1.6610() 6.646510()44 1.60101.38910()m u kg kg E MeV Jv v m s ααα------==⨯⨯=⨯==⨯⨯==⨯4.10MeV的氘核与10MeV的电子穿过铅时,它们的辐射损失率之比是多少?20MeV 的电子穿过铅时,辐射损失率和电离损失率之比是多少?解:由22raddE zE dx m⎛⎫∝⎪⎝⎭5.能量为13.7MeV 的α粒子射到铝箔上,试问铝箔的厚度多大时穿过铝箔的α粒子的能量等于7.0MeV?解:13.7MeV 的α粒子在铝箔中的射程1R α,7.0MeV α粒子在铝箔中的射程2R α之差即为穿过铝箔的厚度d由432o 412123342233.210R 0.3183.210)3.21013.70.3187)2.77.3910o o o AlR R E d R R R R cmααααααααρ----=⨯⨯==-=⨯-=⨯⨯-⨯=⨯和6.当电子在铝中的辐射损失是全部能量损失的1/4时,试估计电子的动能。

辐射测量题库及答案详解

辐射测量题库及答案详解

辐射测量题库及答案详解辐射测量是核科学与技术领域中的一个重要分支,涉及到放射性物质的检测、评估和控制。

以下是一个辐射测量题库及答案详解,供学习者参考。

一、单选题1. 辐射测量中,哪种类型的辐射是最常见的?- A. X射线- B. 伽马射线- C. 贝塔射线- D. 阿尔法射线答案:B 伽马射线是最常见的辐射类型之一,因为它在自然界和人为活动中都广泛存在。

2. 以下哪个设备常用于测量伽马射线?- A. 盖革计数器- B. 闪烁计数器- C. 热释光剂量计- D. 氡探测器答案:B 闪烁计数器是专门用于测量伽马射线的设备。

3. 辐射防护的基本原则是什么?- A. 尽可能减少辐射暴露- B. 尽可能增加辐射暴露- C. 忽略辐射暴露- D. 只关注高剂量辐射答案:A 辐射防护的基本原则是尽可能减少辐射暴露。

二、多选题1. 以下哪些因素会影响辐射测量的准确性?- A. 测量设备的校准状态- B. 环境背景辐射- C. 测量人员的技术水平- D. 测量时间的长短答案:A, B, C 设备校准、环境背景和操作者的技术水平都会影响测量结果的准确性。

2. 辐射测量中,哪些单位可以用来表示辐射剂量?- A. 格雷(Gray)- B. 贝可勒尔(Becquerel)- C. 希沃特(Sievert)- D. 库尔(Curie)答案:A, C 格雷和希沃特是辐射剂量的单位,贝可勒尔是放射性活度的单位,库尔是放射性强度的单位。

三、判断题1. 所有类型的辐射都是有害的。

- 答案:错误并非所有类型的辐射都是有害的,例如,低剂量的辐射在某些情况下可能对健康有益。

2. 辐射测量时,测量人员应该尽可能靠近辐射源。

- 答案:错误测量人员应该保持安全距离,以减少不必要的辐射暴露。

四、简答题1. 描述辐射测量的基本步骤。

- 答案:辐射测量的基本步骤包括:选择合适的测量设备,校准设备,选择合适的测量位置,进行测量,记录数据,分析数据,并根据需要采取防护措施。

核辐射仪器练习题

核辐射仪器练习题

1.核辐射测量仪器的电子学电路主要由哪些部分组成?简单的工作过程是?2.使核辐射测量仪器正常工作,要有哪些辅助电路?答:报警电路、稳谱电路、电源电路3.典型的放射性测量,是通过观测什么来完成的?4.减小探测器与放大器连接处存在的分布电容,一个主要措施是?5.为什么将放大器分为前置放大器和主放大器?答:因为前置放大器输出的脉冲幅度和波形并不适合后面分析测量设备(单道分析器、多道分析器等)的要求。

所以对信号还需要进一步放大和成形,在放大和成形的过程中必须严格保持探测器输出的有用信息(如射线的能量信息和时间信息),尽可能减少它们的失真。

这样一个放大和成形任就由放大器来完成。

6.解释探头、能谱测量技术。

7.何为核仪器、放射性测量仪器?8.前置放大器的主要作用?答:前置放大器的主要作用如下:第一、提高系统的信噪比。

第二、减小信号经电缆传送时外界干扰的影响。

9.前置放大器分几大类?答:大致可以分为两类。

一类是积分型放大器,包括电压灵敏前置放大器和电荷灵敏前置放大器,它的输出信号幅度正比于输入电流对时间的积分,即输出信号的幅度和探测器输出的总电荷量成正比。

另一类是电流型放大器,亦即电流灵敏前置放大器,它的输出信号波形应与探测器输出电流信号的波形保持一致。

10.试述电荷灵敏放大器的工作原理。

对于图示电荷灵敏前置放大器,不难看出,输出信号电压稳定值 6.2.1) 式中V i®)为输入信号电压稳定值。

输入电荷Q」t Wdt0i 6・2・2) 考虑到Q=-v.(g)C.+[v0(a)-v.(a)]C fii0if将(6・2・1)式代入上式,可得输出信号电压稳定值v o®),亦即输出信号电压幅V oMAQAQv(g)二0二底0CC+(1+A)C.f0.0f6・3・2)u f 厂A是电荷灵敏前置放大器低频等效输入电容。

如果满足A o G f »G +C f 上式表明,当A o G f >>C i +C f 时,只要C f 保持恒定不变,不论C i 、A o 是否稳定,输出电压幅度 对输入电荷的“放大倍数”都是稳定的。

核辐射安全试题及答案

核辐射安全试题及答案

核辐射安全试题及答案一、选择题1. 核辐射是指以下哪一种辐射类型?A. 电磁辐射B. 粒子辐射C. 热辐射D. 污染辐射答案:B2. 核辐射对人体组织的主要伤害是由于其引起的什么效应?A. 生物学效应B. 化学效应C. 物理效应D. 社会效应答案:A3. 下列哪种辐射对人体伤害最大?A. α射线B. β射线C. γ射线D. X射线答案:C4. 核能事故中,对人体健康影响最大的辐射是?A. 剂量较大的α射线和β射线B. 剂量较小的α射线和β射线C. γ射线D. X射线答案:C5. 核辐射的防护措施主要包括以下哪些方面?A. 减少接触时间B. 增加距离C. 使用防护装备D. 以上全都是答案:D二、判断题1. 核辐射是一种物理现象,对人体没有任何伤害。

答案:错误2. 核辐射可以通过使用防护装备来降低对人体的危害。

答案:正确3. 粒子辐射比电磁辐射对人体组织的伤害更大。

答案:正确4. 核能事故通常会造成较长时间的环境污染。

答案:正确5. 减少接触时间是防止核辐射伤害的有效措施之一。

答案:正确三、简答题1. 请简述核辐射的定义和分类。

答:核辐射是指核物质中放出的粒子和能量,主要包括α射线、β射线和γ射线。

其中,α射线是由两个质子和两个中子组成的α粒子,能量较大;β射线是由电子或正电子组成,能量较小;γ射线是高能光子,能量最大,穿透力最强。

2. 核辐射对人体健康有哪些危害?答:核辐射对人体健康的危害主要表现在辐射引起的生物学效应。

当人体接触到辐射物质后,其能量会传递给人体组织,导致细胞和组织的损伤。

长期接触核辐射会增加患癌症、遗传疾病等疾病的风险。

同时,核辐射也可能对人体的造血系统、消化系统和生殖系统等造成损害。

3. 如何进行核辐射的防护?答:核辐射的防护措施主要包括减少接触时间、增加距离和使用适当的防护装备。

减少接触时间可以有效降低辐射吸收剂量,尽量缩短在辐射源附近停留的时间。

增加距离可以减少辐射源对人体的辐射剂量,尽量保持远离辐射源。

《核辐射探测学》研究生课程习题与思考题

《核辐射探测学》研究生课程习题与思考题

《核辐射探测学》研究生课程习题与思考题第一套1. 当电子的速度为2.5×108m/s 时,它的动能和总能量各为多少MeV ?2. 已知32P ,14C ,238U 的半衰期分别为14.26d,5370a,4.468×109a ,试求它们的衰变常数(以s -1为单位)。

3.238Pu 的重要用途之一为制造核电池。

假定238Pu (1/2T 87.75, 5.4992a E MeV α==)的α衰变能的5%转变为电能,当电池的输出 功率为20W 时,此电池应装多少克238Pu ?4. 确定下列核反应中的未知粒子x :(a) 188(,)O d p x , (b) 8739(,)x p Y α , (c) 1231245253(,)Te x d I 。

5. 试计算234U 和241m A 的裂变阈能。

第二套1. 已知: △(92,238)= 47.307MeV ; △(92,239) = 50.572MeV ; △ ( 92, 235) = 40.916MeV ; △(92,236)= 42.442MeV ; 试计算239U,236U 最后一个中子的结合能。

2. 计算下面1.0Ci 的放射源的原子核数?(a )18F ; (b)14C ; (c)222Rn ; (d)235U 。

3. 设Bb (A,Z ),Bb (4He ),Bb (A-4,Z-2)分别为母核、α粒子、子核的结合能,试证明 4Bb(A-4,Z-2)+Bb(He)-Bb(A,Z)Q α=。

4. 能量为6MeV 的质子投射到静态的12C 核上,试求质心的运动速度,取质子的质量为1u 。

5. 设一个聚变堆的功率为100万kW ,以d+T 为燃料,试计算一年要消耗多少氘?这么大功率的电站,若改用煤作燃料,则每年要消耗多少煤(煤的燃料热约为3.3×710 J/kg )?第三套1. 当质子在球形核里均匀均匀分布时,原子核的库仑能为:203(1)54C e Z Z E Rπ-=ε Z 为核电荷数,R 为核半径,r 0 取1.5×10-15m 。

核辐射探测第一章填空选择题答案

核辐射探测第一章填空选择题答案

核辐射探测第一章填空选择题答案第一章核辐射及其探测原理1. 带电粒子进入物质后,与物质原子的相互作用机制有:带电粒子与靶原子中核外电子的非弹性碰撞、带电粒子与靶原子中核外电子的弹性碰撞、带电粒子与靶原子核的非弹性碰撞和带电粒子与靶原子核的弹性碰撞。

(课本中答案:电离和激发、非弹性碰撞和弹性碰撞。

)2. 带电粒子的能量损失包括电离损失和辐射损失。

3. 入射带电粒子在物质中因原子的激发和电离在单位路径上引起的能量损失叫电离损失率。

4. 带电粒子受到阻止介质原子核的库仑相互作用,其运动方向和速度发生变化并发射电磁辐射而损失能量,这种电磁辐射称做轫致辐射,又称做轫致X 射线。

5. 4Mev 的α粒子的穿过厚度为其射程1/2的物质后,消耗能量为 D 。

(α粒子在空气中的射程为R 0=0.3185.1αE 3Mev<αE <7Mev )A. 2.8MevB. 2.52MevC. 1.2MevD. 1.48Mev6. 5Mev 电子入射到铁靶上(Z=26),其辐射损失率和电离损失率之比为: B 。

A. 1:1B. 13:70C. 70:13D. 15:817. 康普顿散射是发生在入射光子与物质原子核外的轨道电子之间的非弹性碰撞。

8. 光子通过物质时和物质原子相互作用,光子被原子吸收后发射轨道电子的现象,称为光电效应,也称光电吸收。

9. 对中子的探测是通过中子和原子核的相互作用产生的带电粒子或γ光子间接进行的。

据中子与原子核相互作用方式的不同,中子的探测方法分为核反应法、核反冲法、核裂变法和活化法。

10. 已知MeV 1质子在某介质中的电离损失率为A ,求相同能量的α粒子的电离损失率。

11. 试计算Cs 137KeV E 662=γγ射线发生康普顿效应时,反冲电子的最大能量。

核辐射探测作业答案

核辐射探测作业答案

<<核辐射探测作业答案>>第一章作业答案 α在铝中的射程3344223.2100.318 3.2100.31840.001572.7R E q αα--=⨯⨯=⨯⨯=4 1.824 1.8213.210()10 3.210()100.001119.39.3P P E R q --=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯=3.从重带电粒子在物质中的射程和在物质中的平均速度公式,估算4MeV 的非相对论α粒子在硅中慢化到速度等于零(假定慢化是匀速的)所需的阻止时间(4MeV α粒子在硅中的射程为17.8㎝)。

解:依题意慢化是均减速的,有均减速运动公式:{02012t v v ats v t at =-=- {002v t av a s==2st v = 依题已知:17.8s R cm α== 由2212E E m v v m αααααα=⇒= 可得:82.5610t s -=⨯这里 2727132271044 1.6610() 6.646510()44 1.60101.38910()m u kg kg E MeV Jv v m s ααα------==⨯⨯=⨯==⨯⨯==⨯4.10MeV 的氘核与10MeV 的电子穿过铅时,它们的辐射损失率之比是多少?20MeV 的电子穿过铅时,辐射损失率和电离损失率之比是多少?解:由22rad dE z Edx m⎛⎫∝ ⎪⎝⎭()()()()22228222222424221109.10953410 2.958110 1.674954310 1.672648510d d n p dradd e e e n p e erade z E dE m m m m dx dE z E m m m dx m --⨯⎛⎫ ⎪⨯+⎝⎭⇒=====⨯⎛⎫+⨯+⨯ ⎪⎝⎭()()22200.511821681.9022.0571********.511817.6e e rad e iondE E m c z dx dE m c dx ⎛⎫⎪++⨯⎝⎭≈===⨯⎛⎫⎪⎝⎭ 5.能量为13.7MeV 的α粒子射到铝箔上,试问铝箔的厚度多大时穿过铝箔的α粒子的能量等于7.0MeV? 解:13.7MeV 的α粒子在铝箔中的射程1R α,7.0MeV α粒子在铝箔中的射程2R α之差即为穿过铝箔的厚度d由432o 412123342233.210R 0.3183.210)3.21013.70.3187)2.77.3910o o o AlR R E d R R R R cm ααααααααρ----=⨯⨯==-=⨯-=⨯⨯-⨯=⨯和6.当电子在铝中的辐射损失是全部能量损失的1/4时,试估计电子的动能。

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第三章作业答案
1.用图3.6的列线图,求出由具有1000Ω*CM 电阻率的N 型硅制造的一个结型半导体探测器中产生0.1mm 厚耗尽深度所需要的偏压。

解:教材P161图3.6
0.1mm=100um ,连接电阻率与灵敏区厚度两个点的连线,延长线交偏压于35V 所对应的点。

即偏压为35V 。

3.当α粒子被准直得垂直于金硅面垒探测器的表面时,241
Am 刻度源的主要α射线峰中心位于多道分析器的461道。

然后改变几何条件,使α粒子偏离法线350角入射,此时,峰位移到449道,试求死层厚度(以α粒子粒子能量损失表示)。

解: 教材P162
当能量为损失E 0的α粒子垂直入射时 当 θ=0时, 设α粒子在探测器死层内的能量为∆E 1则探测器灵敏体积得到的能量为(E 0-∆E 1)α谱峰位在461道
当θ=350时,死层内能量损失为∆E 2=12
550.22
≈=1.22∆E 1 探测器灵敏体积得到的能量为(E 0-∆E 2)=E 0-1.22∆E 1
α谱峰位449道
则α粒子两个角度入射探测器灵敏体积分别得到的能量的差为
∆ E =461-449=(E 0-∆E 1)-(E 0-∆E 2) 12=E 0-∆E 1- E 0+1.22∆E 1=0.22∆E 1
所以∆E 1=12
550.22
≈(道) (补充:由手册可查,241
Am 刻度源的主要α射线能量MeV E 485.5=α,设G 每道所对
应的能量,那么
1
1485.5461E E E G ∆-=-=⨯α 12220.1485.5449E E E G ∆-=-=⨯α
解可得 MeV E 580.01=∆ )
4.试就以下条件画出硅面垒探测器的期望微分脉冲幅度谱:
(a ) 5MeV 入射α粒子,探测器的耗尽深度大于α粒子的射程。

(b ) 5MeV α粒子,探测器的耗尽深度为α粒子射程之半。

(c ) 情况同(a ),但5MeV α粒子已经经过一块吸收体,其厚度等于该物质
中α射程的一半。

解:(何为微分脉冲幅度谱?即通常所说的能谱曲线。

利用脉冲幅度甄别器,表征某一能量对应的计数) 根据射程方程
R α=3.2⨯10-4
ρ
(0.285+0.005E α)E α3/2
(a ) 相应α能谱峰位能量E α=5Mev
(c )当E α=5Mev 时 R oa =0.31×E α
3/2
∴ R α≈3.2⨯10-4
×0.31E α3/2
0.5 R α=3.2⨯10-4
×(0.285+0.005E α)E α3/2
可求出:E α'=3.212Mev (可利用“数学”软件求出结果) (先经过
1
2
R α厚物质后,穿过探测器内的α粒子能量'E α由 3212R E αα=得2333
''
3222115 5.59(5.59) 3.1522
E E E MeV ααα==⨯=→==) (b )相应的能量为 '5 3.212 1.788E E MeV αα-=-=
(原答案'5 3.15 1.85E E MeV αα-=-=)
由于探测效率不变,因此峰面积应该相等,只是峰位改变。

7.绝对峰效率为38%的NaI (T1)闪烁探测器,对57Co 源的122kev γ射线测量15min 光电峰计数146835个。

然后同样的源置于离表面积为3600m ㎡的Si(Li)探测器的表面为10㎝记录60min 得到一个谱。

如果在7.1kev 的K βX 射线峰下面的计数为932个,那么在这个能量时Si(Li)探测器的效率是多少?(对于57Co 的特征X 射线和γ射线的强度比X/γ分别为:对6.40kev 的K α线为0.5727,对7.1kev 的K β线为0.7861。

解:
依题意可得57Co 源122kev 的γ射线强度
146835146835146835146835
429()0.381560342r r I t I Bq t ==
===⨯⨯∑∑源峰源峰
则7.1kev 的K βX 射线强度为
I 0.7861337()1(10.0282932
0.0274
3376060
x r x I Bq t
N I t =⨯=⨯=∴==⨯⨯⨯∑∑∑∑∑∑x 几何本征峰几何本征峰几何几何又N=I ==。

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