【精品】核辐射探测作业答案
核辐射习题答案
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、选择辐射源时，需要考虑的几个因素是什么？3、根据衰变纲图分析辐射源241Am ；如果选择241Am 作电磁辐射源，须作哪些相关处理？4、252Cf 可作哪些辐射源？第一章1、答：2、答：能量、放射性活度、半衰期。
3、答：由衰变纲图可以看出，241Am 在衰变过程中放出四组能量的α射线，同时生成的子核处于激发态，退激后放出四种能量的γ射线，得到稳定核素237Np ，故放射性核素241Am可用作重带电粒子源和电磁辐射源。
如果用作电磁辐射源，需屏蔽掉重带电粒子α射线，基本处理措施有四：一、外加适当厚度的包鞘材料屏蔽掉衰变产生α射线；二、适当做成厚源，使源发生自吸收现象吸收掉衰变产生的α射线，外加包鞘材料屏蔽掉边缘的α射线；三、若源较薄且包鞘材料亦较薄，则需在源到探测器之间加屏蔽体吸收掉α射线；四、适当加大源到探测器的距离，使α射线在穿过中间的空气层时被吸收掉。
4、答：重带电粒子源（α衰变和自发裂变均可）、中子源。
第二章射线与物质的相互作用思考题：1、什么是带电粒子的电离损失和辐射损失？其作用机制各是什么？2、什么叫能量歧离？引起能量歧离的本质是什么？3、射程与路程有什么差别？入射粒子的射程如何定义？4、从辐射损失的理论表达式得到什么重要结论？为什么在电子与物质相互作用中辐射损失才是重要的？5、γ射线与物质相互作用和带电粒子与物质相互作用的最基本的差别是什么？6、光电效应截面与入射射线的能量和吸收介质有什么关系？7、康普顿散射是入射光子与原子的核外电子之间的非弹性散射，为什么可以按弹性散射来处理？？8、韧致辐射的产生机制是什么？韧致辐射的最大能量与入射带电粒子(主要是电子)能量有什么关系？9、什么是核反冲法？简述用水对中子进行慢化的基本原理。
10、什么是核活化法？如果以207Pb为例说明。
（Pb 的反应阈值为1.64MeV，产生的γ射线能量为1.064MeV和0.571MeV，分支比均为1。
核电站辐射测量技术课后题（优秀范文5篇）
核电站辐射测量技术课后题（优秀范文5篇）第一篇：核电站辐射测量技术课后题2.1核辐射测量的分类：一是测量核辐射的粒子数如放射源活度、射线强度及通量密度等；二是测量核辐射粒子的能量。
2.2测量装置包括：辐射源、探测器、电子学记录系统及计算机系统。
2.3低水平放射性测量：辐射防护、环境检测、核电站的辐射测量等通常都是极其微弱的放射性测量被称作低水平放射性测量。
2.4低水平放射性测量通常分3步进行：1.在所关心的地点采集具有代表性的样品；2.用物理或者化学方法处理样品3.测量样品并对测量结果作统计学方面的分析判断。
2.5用于低水平放射性测量的测量装置应该具有这样的特点：能用最少的测量时间得到满足测量精度要求的测量数据，可以探测到的最少样品的放射性活度要大。
（这就需要定义优质因子）2.6本底的主要来源：宇宙射线、周围环境的放射性核素、屏蔽材料及探测器件中的放射性核素2.7降低本底的措施：降低本底，要根据本底的来源，采用不同的措施。
1.铅屏蔽材料中有微量放射性核素，选择放置较长时间的老铅或特殊精练过的铅，可使本底降低2.为减少氡钍射气造成的本底，可以采用有效的通风3.为了降低探测元器件的放射性核素带来的本底，可以采用以石英玻璃代替玻璃壳的光电倍增管，可以先对NAI（T1）晶体经过去钾提纯4.降低宇宙射线中的硬成分的影响可采用反符合屏蔽5.对于接地不良造成的对电子学线路的干扰，可以尽可能缩短放大器与探测器之间的距离，所有电子学仪器都一点接地。
4.1、燃料元件破损监测的方法？①一回路冷却剂γ放射性的连续监测②一回路冷却剂放射性的采样测量③辐照后燃料元件包壳破损的啜漏检测2、燃料元件包壳破损的啜漏检测系统的组成和工作原理？在线：固定在装卸料机上的压缩空气注入单元和抽真空单元；控制和测量单元；记录单元。
离线：水循环采样回路、气体回路、隔热回路；啜漏套筒、过滤器原理：在停堆期间，根据一回路冷却剂放射性跟踪监测提供的信息，将全部或部分燃料燃耗未达到额定值的燃料组件从反应堆卸到燃料水池，先采取在线检测系统对元件包壳破损泄漏监测，进而把泄漏的有破损燃料组件和不带泄漏的完好燃料组件区分开，然后采用离线检测系统定量的测定破损情况。
(完整版)原子核物理及辐射探测学1-4章答案
第一章 习题答案1-1 当电子的速度为18105.2-⨯ms 时，它的动能和总能量各为多少？答：总能量 ()MeV ....c v c m mc E e 924003521511012222=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-==；动能 ()MeV c v c m T e 413.011122=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--= 1-2.将α粒子的速度加速至光速的0.95时，α粒子的质量为多少？答：α粒子的静止质量()()()u M m M m e 0026.44940.9314,244,224,20=∆+=≈-= α粒子的质量 g u m m 2322010128.28186.1295.010026.41-⨯==-=-=βα1-4 kg 1的水从C 00升高到C 0100，质量增加了多少？答：kg 1的水从C 00升高到C 0100需做功为J t cm E 510184.41001184.4⨯=⨯⨯=∆=∆。
()kg c E m 1228521065.4100.310184.4-⨯=⨯⨯=∆=∆ 1-5 已知：()();054325239;050786238239238u .U M u .U M ==()()u .U M ;u .U M 045582236043944235236235==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()()()[]MeV .uc .c ,M m ,M ,B n n 774845126023992238922399222==⋅-+=()()()[]MeV .uc .c ,M m ,M ,B n n 54556007027023692235922369222==⋅-+= 也可用书中的质量剩余()A ,Z ∆：()()()()MeV ....,n ,,B n 806457250071830747239922389223992=-+=∆-∆+∆= ()()()()MeV ....,n ,,B n 545644242071891640236922359223692=-+=∆-∆+∆=其差别是由于数据的新旧和给出的精度不同而引起的。
原子核物理及核辐射探测学第6章习题答案new(免费)
Ee
2.04 1.326 MeV 0.511 1 2.04(1 cos57.65)
6-11 解：
I (t ) I 0 e t ln 4 0.277 cm 1 5 cm
－1
6-12 某一能量的 射线在铅中的线性吸收系数为 0.6cm ，试问它的质量吸收系数及原子的 吸收截面是多少？按防护要求，要用多厚的铅容器才能使源射到容器外的 射线强度减弱 1000 倍？ 解： (1) 线性吸收系数的定义为： N ，这里 是γ射线与物质相互作用的截面，N 为铅原子数的密度，关于 N，我们可由它的原子量和密度共同得到：
h 代入光子的能量 2.04MeV， 电子质量 0.511MeV tg ， m0c 2 2
需要做个转换： 1 ctg
和 20 度角，得到 ctg 20 1 度方向的能量为：
2.04 tg 57.65 ，于是康普顿反冲电子在 20 0.511 2
6-8 试证明入射光子不能与自由电子发生光电效应。 （这是假设初始电子静止的情况计算得 到的，这个结论是可以推广的，因为总可以找到这样的一个参考系） 证明： 对于某个任意能量 E h 的γ光子，其动量为： P
h 。 c
发生光电效应后，光子消失，则自由电子继承γ光子的动能与动量，于是：
质量厚度为： 2.13 10
3
cm 4.1 g/cm3 8.7 103 g/cm 2
6-3 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：可以。 某种带电粒子在介质中的射程具有这样的特性： M 其中 M 和 z 是入射带电粒子的质量与电荷，F(v)由 R(v ) 2 F (v ) 入射粒子的速度和 z 介质特性决定。 为求得某种能量下 d 和 t 在该介质中 的射程，首先需要 计算出 d 和 t 速度 v 的大小， 然后在质子的射程－能量关系曲线中找出与该速度 v 对应的射 程 Rp 。 由于同样速度下 d 和 t 的动能分别是质子的 2 和 3 倍， 则对具有某个能量 E 的 d 或 t， 只需在质子的射程－能量关系曲线中找到与质子能量 E/2 或 E/3 对应的射程 Rp， 再分别乘以 2 d 和 t 的 M/z 因子即可得到能量为 E 的 d 和 t 在该介质中的射程。即：d 和 t 的射程分别 Rp 的 2 和 3 倍。 6-4 请估算 4MeV 粒子在硅中的阻止时间。已经 4MeV 粒子在硅中射程为 17.8m。 解： 阻止时间：指的是将带电粒子阻止在吸收体内所需的时间。
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：
核辐射测量数据处理习题及答案汇编
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。
【精品】核辐射探测学习题参考答案(修改).doc
E e =hv-与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 （兔核）与t （M 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M程。
"根据公式:R«（v ） =」^Rb （v ）,可求出。
MZ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4MeVa 粒子在硅中的阻止时间。
伽 4MeV a 粒子的射程为17.8 u m 。
解：解：由题意得4MeVa 粒子在硅中的射程为17. 8um由 TM1.2X10—7R J 平，Ma=4 得T 竺1. 2X 10一7 X17. 8X 10一6 X =2. 136 X 10-口（$）3：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：= 20x82 @ ? 34（dE/） — 700700' / dxJlon4光电子能量：光电子能量：（带入B K ） 康普顿反冲电子能量：m o c 2 = 0.511Mev2.042(1 —cos 20。
) = 1.84x10-23(^2厂 Er 2(l-cos0) 2.042(1 —cos 20°) 4.1616x0.06 八。
〜、，Be = ------------------------- — -------------------------------- —------------------------- — n m 0c 2+Er(l-cos^) 0.511 + 2.04(1-cos 20°) 0.511 + 2.04x0.06 '5:Y 射线束的吸收解：由题意可得线性吸收系数n = Q.6cm~', p pb = 11.2g /cm质量吸收系叽=土= °成〃广，=5.36x 10~2cm 2 /gPpb lL2g/cm 由〃 =b,. * N 可得吸收截面：以 _0.6cm -1万—3.28x1()22 /c 〃3其中N 为吸收物质单位体积中的原子数N = 3.28X 1()22 /凯3I(t) = y 要求射到容器外时强度减弱99.9%坐=0.1% .•"*= 0.00唧t=5Inl0 1。
核辐射探测作业答案-9页精选文档
<<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。
哈工程辐射探测习题答案
E Z ，这里 E 为电子的动能，Z 为介质的原子序数，分别代入 20MeV 700
和 82，于是：
4MeV 的α粒子还不是相对论粒子，因此：
dE / dx rad dE / dx ion
20 82 ＝2.34 700
E
1 Mv 2 ， v 2
2E 2E 2E c ， v kv kc ，这里 k 一般取 0.6 而非匀减 M Mc 2 Mc 2
6. 若在时间 t 内，放射源放出粒子的平均数为 n 100 ，试求： 1. 2. 在相同时间内放出 n=108 个粒子的概率； 出现绝对偏差 n n 6 的概率
第八章习题答案
1. 为什么射线在气体中产生一对离子对平均消耗的能量要比气体粒子的电离能大？ 答：射线与气体原子或分子的作用过程中，除使气体原子或分子电离外，还可使其激发 而损失能量，这部分能量包括在产生一对离子对平均消耗的能量中。
4. 试证明入射光子不能与自由电子发生光电效应。 证明： 对于某个任意能量 E h 的γ光子，其动量为： P
速时的 0.5，则：
T
R R R Mc 2 Ma 7 ， T 1.2 10 R ，R 的单位是 m，M 的单位是原子质 v kv kc 2E E
h 。 c
i 1 4
N
i 1 4
b ,i
222.85 21.2 201.65/ min
b ,i
t
i 1
S ,i
t
i 1
2. 进行放射性测量时， 若要求计数率的相对误差不大于 1%,2%,5%时， 要求总的计数 N 应分 别不小于多少？ 解： 由 N ( ) 2 ，则总计数分别对应 10000，2500，400。
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。
核辐射探测习题解答6
本文由bright_chou贡献doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。
建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。
第一章习题答案 1. 计算Po 放射源发射的 α 粒子 ( Eα = 5.304 MeV ) 在水中的射程。
答：先求 α 粒子在空气中的射程 1 R0 = 0.318Eα.5 = 0.318 × 5.3041.5 = 3.88cm210由ρ A R1 = 0 R0 ρ1 A0A = ∑ ni Aii对多种元素组成的化合物或混合物，因为与入射粒子的能量相比，原子间的化学键能可以 忽略，所以其等效原子量式中 ni 为各元素的原子百分数。
对空气而言，A0 = 3.81 ，在标准状态下， ρ 0 = 1.226 × 10 ?3 g ? cm ?3 ，所以 R = 3.2 × 10 ?4 AρR0对水而言 在水中的射程A = ∑ ni Ai =i2 1 1+ 16 = 23 3R = 3.2 × 10 ?4z2 = α 2 vαA2. 已知 1 MeV 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。
答： 所以3. 试计算 答：4. 计算 答： 137137ρR0 = 3.2 × 10 ?4 × 2 × 3.88 = 24.8μmz2 ? mp p Ep 4 × 4 1×1 = 16 1S ion,α S ion, pz2 ? m = α α Eα v2 p z2 p S ion.α = 16 A=Cs E γ = 662 KeV γ 射线发生康普顿效应时，反冲电子的最大能量。
Ee,max =hν 0.662 = = 0.478MeV 2 1 + m0 c 2hν 1 + 0.511 2 ×0.662Cs 的 γ 射线对 Pb, Fe , Al 的原子光电吸收截面及光电子能量。
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：探测效益率是表征丫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=d N/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. a射线与物质相互作用的主要形式是电离和激发。
2222. 铀系气态核素是Rn ；其半衰期是3.825d 。
3. 用丫能谱测定铀、钍、钾含量，一般选择的丫辐射体是214Bi 、20F和40K ；其丫光子的能量分别是 1.76MeV 、 2.62MeV 和1.46MeV 。
4. /衰变的实质是母核中的一个 __________ 转变为________ 。
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2 的单位为W/m 。
6. B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Nal（TI）探测器的特征X射线逃逸以及对谱线的影响。
解答：当丫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）。
【精品】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()100.001119.3 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 at s v t at =-=-{002v t a v 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272713227144 1.6610() 6.646510()44 1.60101.38910()m u kg kg E MeV Jv v m sααα------==⨯⨯=⨯==⨯⨯==⨯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。
核辐射探测习题解答5.
第一章习题1. 计算Po 210放射源发射的α粒子()MeV E 304.5=α 在水中的射程。
2. 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。
3. 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。
4. 计算Cs 137的γ射线对Al Fe Pb ,,的原子光电吸收截面及光电子能量。
从中可得到什么规律性的启迪？已知k ε分别为KeV KeV KeV 559.1,111.7,001.88。
5.试证明γ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对效应，而在真空中是不可能的。
第二章习题1. 为什么射线在气体中产生一对离子对平均消耗的能量要比气体粒子的电离能大？2. 设一由二平行金属板构成的电极系统，极间距离2cm ，内充氩气1.5大气压，二极板上加了1000伏的电位差。
问正离子+A 由正极表面漂移到负极表面所需时间为何？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)(t I +、)(t I -、)(t Q +、)(t Q -以及+Q 、-Q 分别为何？（假定所加电压使电子漂移速度为105cm/s ，正离子漂移速度为103cm/s ）。
4.画出下列各种输出电路的等效电路，并定性地画出输出电压脉冲形状，标明极性及直流电位。
题4之图5.有一累计电离室，每秒有104个α粒子射入其灵敏体积并将全部能量损耗于其中。
已知3.5=αE MeV ，电离室内充的纯氩气，试求出累计电离室输出的平均电流=0I ？6.在上题条件下，若选择输出电路之Ω10010=R ，pf C 200=，问该电离室输出电压信号的相对均方根涨落为何？7.为什么圆柱形电子脉冲电离室的中央极必须为正极？8．试说明屏栅电离室栅极上感应电荷的变化过程。
9.什么屏栅电离室的收集极必须是正极？10.离子脉冲电离室与电子脉冲电离室的主要差别是什么？11.累计电离室所能测的最大幅射强度受何因素限制？脉冲电离室呢？12.为什么正比计器的中央丝极必须是正极？13.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？14.有一充氩之正比计数器。
原子核物理辐射探测学期末试题及其答案1
西南科技大学2010-2011-1学期《核辐射探测学》本科期末考试试卷(B卷)课程代码 2 4 3 1 4 0 9 8 0 命题单位国防科技学院辐射防护与环境工程教研室一．填空题（每空2分，共30分）1.带电粒子的射程是指__________________，重带电粒子的射程与其路程_________。
2.根据Bethe公式，速度相同的质子和氘核入射到靶物质中后，它们的能量损失率之比是_________3.能量为2.5 MeV的γ光子与介质原子发生康普顿散射，反冲电子的能量范围为_________，反冲角的变化范围是_________。
4.无机闪烁体NaI的发光时间常数是430 ns，则闪烁体被激发后发射其总光子数目90%的光子所需要的时间是_________。
5.光电倍增管第一打拿极的倍增因子是20，第2~20个打拿极的倍增因子是4，打拿极间电子传输效率为0.8，则光电倍增管的倍增系数为_________。
6.半导体探测器中，γ射线谱中全能峰的最大计数率同康普顿峰的最大计数率之比叫做____。
7.电离电子在气体中的运动主要包括_________、_________、_________。
8.探测效率是指___________与进入探测器的总的射线个数的比值。
9.若能量为2 keV的质子和能量为4 keV的α粒子将能量全部沉积在G-M计数器的灵敏体积内，计数器输出信号的幅度之比是_________。
10.当PN结探测率的工作电压升高时，探测器的结电容_________，反向电流_________。
二．名词解释（每题4分，共16分）1.湮没辐射2.量子效率3.电子脉冲电离室4.分辨时间三．简答题（每题8分，共32分）1.电离室的工作机制？屏栅电离室相比一般的平板电离室有什么优点？2.有机闪烁体中“移波剂”、无机闪烁体中“激活剂”，他们的作用分别是什么？3.简述PIN结探测器的结构和工作原理，和PN结探测器相比它有什么优点？4.气体探测器、闪烁探测器、半导体探测器各有什么优点？用于α粒子探测的主要是哪类探测器，为什么？四．计算题（共22分）1.一个平面型高纯锗探测器，两端P+区和N+区的厚度均为1 mm，中间高纯锗的厚度为10 mm,则探测器的灵敏体积厚度大约是多少？若灵敏区的电场强度为500 V/cm，电子和空穴的迁移率分别为3800cm2/（V·s）、1900cm2/（V·s），则输出电流信号的宽度范围大约是多少？（12分）2. 能量为1 GeV的质子束垂直射入灵敏区厚度为50 mm的闪烁晶体，若质子在电离室工作气体中的平均能量损失率为60 keV/cm，闪烁体的光能产额为Y=4×104/ MeV，若光子完全到达光阴极，并且平均每4个光子可以在光阴极上打出一个电子，光电倍增管的倍增系数为M=105.试计算光电倍增管输出电荷量的大小；若总的输出电容为C0=100 pF，则输出的电压脉冲的幅度是多少？。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
<<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 at s v t at =-=-{002v t a v 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272713227144 1.6610() 6.646510()44 1.60101.38910()m u kg kg E MeV Jv v m sααα------==⨯⨯=⨯==⨯⨯==⨯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。
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2222321322232622421()(ln )13732.7 6.022*******227127(2.8210)[ln ]1370.51136.38101010(4.660.33)2.76/()()357.6430.431600817.6()e e rad e e rade e e ion z NE E dEr dX m c MeV cmdE E m c z dX dE m c dX---=-⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯-=⨯⨯⨯⨯-=-+⨯===⨯-根据722() 2.76() 6.31/(270.511)13()[][]16000.5111600radion e e e dE dE MeV dX MeV cm E m c z dXm c--===+⨯+⨯⨯⨯即 ()()() 2.76/ 6.31/9.07/ion rad dE dE dEMeV cm MeV cm MeV cm dX dX dX ∴-=-+-=+=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。
解：000090.40900075%0.40ln 0.750.41.39ln 0.75m ommom x x x xxx x x x E E eEe e e e E x x cm -----======-=-==由8．能量为1.25MeV 的γ放射源放在铅容器里,为了安全,必须使容器外的强度减小为原来的1/4000，试求容器壁至少需多厚。
解：0x I I e μ-=查附录6表并用内插法得1.25MeV 的γ射线在铅中的质量系吸收数0.07080.05170.07080.250.06701.5 1.0m μ-=-⨯=-而10.067011.30.7571()m pb cm μμρ-==⨯=所以01lnln 6.90807810009.124()0.75710.7571I I x cm μ-====--- 9．一准直的γ光子束，能量为2.04MeV ，穿过薄铅片，在200方向测量次级电子,求在这个方向发射的光电子和康普顿反冲电子的能量是多少？（铅的B k ＝88.1keV ，B l =15keV). 解：光电子能量K 层L 层的能量分别为E 2.040.0881 1.95E 2.040.015 2.035e r k e r l E B MeV E B MeV =-=-==-=-=康普顿电子能量：已知022222220,(1)22.042.75(1)0.51120.552110.3252cos 0.535510.32512(1cos ) 2.04(10.53)1.32(1cos )0.5112.04(10.53)r e r ce e r E ctg tg m c tg tgtg tg E E MeVm c E θφφθθθθθθθ==+=+=--===++-⨯-∴===+-+⨯-由得11。
一个2MeV 的γ光子射在探测器上,遭受两次相继的康普顿散射逃离。
若两次散射的散射角度分别是3060和，沉积在探测器中的反冲电子的总能量是多少? 解： 由()'211cos rr r e E E Em cθ=+-得出：()'021.312()211cos300.511r E MeV ==+-()''01.3120.574()1.31211cos600.511r E MeV ==+-所以探测器中沉积能量为："20.574 1.426()r r E E E MeV =-=-=第二章作业答案1．活度为π95.5510Bq ⨯的14C β射线源（β射线的平均能量为50keV ）置于充Ar 的4π电离室内，若全部粒子的能量都消耗在电离室内,求饱和电流是多少？ 解：饱和电流I 饱和＝EWn λe=39195010 5.5510 1.61026.4-⨯⨯⨯⨯⨯61.6810()A -=⨯ 2． (由于是4π电离室,且电离室对β的本征效率≈100％,因此∑总＝100%)。
3．极间距离为5㎝，具有150pF 电容的平行版电离室工作在电子灵敏方式。
计算离阳极2㎝处形成1000个离子对产生的脉冲幅度？ 解：对于平行版电离室,电子对脉冲幅度的贡献为00max N e x V c d=－ 依题意x 0=2㎝，d=5㎝,c=150pF ，N 0=1000，e=1.6×10—19c ∴197max121000 1.6103 6.410()150105VV ---⨯⨯=⨯=⨯⨯－。
4．一个具有比较好的信噪比特性的放大器给定10mV 的最小输入脉冲。
如果测量500keV 的X 射线,在一个具有200pF 的充Ar 正比计数管中需要多大的气体放大因子? 解： 正比计数管脉冲5031211514195101893926.4101020010 5.28106605108101.61026.4x E ev N W evM -----⨯∴===⨯⨯⨯⨯∴===⨯⨯⨯⨯0maxMN e V c =0.V c M N e = 依题已知max V ＝10mV ，c ＝200pFe ＝1。
6×10—19c 氩气的平均电离能W ＝26。
4ev 。
E x =500kev=5×105ev5031211514195101893926.4101020010 5.28106605108101.61026.4x E evN W evM -----⨯∴===⨯⨯⨯⨯∴===⨯⨯⨯⨯补充题1当G-M 计数管的窗厚加60mg/cm 2时，β的计数率减少一半。
试求这种放射源发射的β射线的最大能量是多少？ 解：根据β射线吸收规律，窗厚为xm 时进入G-M 管灵敏体积内的β强度为0m mx I I e μ-=0m m x I I e μ-=窗厚以后，穿过窗进入G —M 管灵敏体积的β射线强度为E (0.6)m m x I I e μ-+= 计数减少一半，即(0.6)0012m m x m m I e I e x μμ-+=得0.0612m eμ-⨯=从而得到211.55(/)m cm g μ=又由max1.3322m E βμ=最后得到1254.1T =分max11.3322() 1.62311.55E MeV β== 补充题2：用锢（In ）片活化法测量热中子通量密度，已知铟片s=4㎝2，x m =100mg/cm 2，锢中115In 的丰度为95。
7%，热中子活化截面145b 。
将铟片放在中子场中照射6小时后取出，等待20分钟开始测量116In 的放射性，测量10分钟测得计数率为164000cps ，求照射的热中子通量密度。
（116m In 的半衰期为54。
1分,116In 半衰期为14.1秒） 解:活化反应为115In(n ，γ)116m In 根据题意知,铟片内的115In 的核素为1232195.7%40.1 6.022100.957114.8210A s mN N A ⨯=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=⨯ 12T 54.1=分钟推出22222)()1600()()116003130.5111(16000.511)30.5111320.9640.51120.453rade e e ion e e e e e dE E m c dX z dE m c dXE m c z m c z m c MeVE MeV-+≈⨯-+∴⨯===⨯⨯∴=-=--(又由公式4112ln 22.13510s T λ--==⨯ 10分钟测得的总计数为01211640006010(1)[]t t t N e e e λλλσφλ---⨯⨯=--4442124 2.1351066060 2.135102060 2.1351030604212442257521014510(1)()2.1351021014510(0.99)(0.7440.681)2.135101.2510 1.25107.87109.84107.8710e e e sφφφφ-----⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯-⨯⨯⨯---⨯⨯⨯=--⨯⨯⨯⨯=⨯⨯-⨯=⨯=⨯⨯⨯=⨯=⨯⋅2中子中子/cm补充题3电容为10PF 的冲氩气的脉冲电离室,前置放大器的噪声约20MV ，输入电容20PF(忽略分布电容）.若认为信噪比小于5就无法测量了,求该电离室能够测量的粒子最低能量。