2011年期末09级原子核物理复习

2011年期末09级原子核物理复习

名词解释：

1、集体模型

2、核的自旋

3、质量亏损、结合能、比结合能、最后一个核子的结合能

4、级联辐射方向角关联

5、核反应截面、核反应微分截面、核反应产额

6、内转换现象

7、放射性活度

8、质量亏损

9、核反应、核反应能、核反应阈能

10、轨道电子俘获

11、穆斯堡尔效应

12、衰变常量、半衰期、平均寿命

13、核素、同位素、同中子素、同量异位素、同核异能素、镜像核

简答及推导：

1、试述能谱的特点，并用中微子假说加以解释。

2、为何核的共振吸收很难观测到？

试述核磁共振法测核磁矩的原理。

3、产生人工放射性核素的主要途径有哪些？不同途径产生的放射性核素的衰变类型是什么？

4、穆斯堡尔效应

5、核的壳模型的基本思想

6、质（磁）谱仪测质量的基本原理

7、衰变三种衰变类型的净过程及其衰变条件

8、试用核的壳模型推导奇A核的核磁矩表达式

9、细致平衡原理

10、对于某一核反应、若靶核静止，入射粒子的能量为Ea,出射粒子在出射方向的方向角上的能量为Eb,试推导反应能Q

11、由原子核的比结合能曲线说明裂变能和聚变能的产生，核能与核质量的关系如何？

计算的几大类型：

1、半衰期、衰变常数、放射性活度、鉴年、人工放射性生长、比活度

2、结合能、比结合能

3、衰变纲图（跃迁能量、衰变类型、宇称）

4、、跃迁的选择定则

5、核反应（反应截面、反应能、匹配能量、自旋、入射中子数、出射光子数）

计算题：

1、氘核每个核子的平均结合能为1.11 MeV ，氦核每个核子的平均结合能为7.07

MeV 。则两个氘核结合成一个氦核时将释放多少能量？

2、两种放射性核素的半衰期分别为8d 和6h ，设含有这两种放射性药物的放射mol 数相差多少倍？

36J P =h ，原子核的总角动量12I P =h ，则原子的总角

动量(1)F P F F =+h ，其中F 的取值为哪些？

4、预言111Ag 会产生+ 还是- 衰变？稳定核素的核电荷数为多少？

5、计算历史上第一个人工核反应()1714

78,N p O α的反应能和阈能。

6、人体内含18%的C 和0.2%的K 。已知天然条件下14C 和12C 的原子数之比为

1.2：1012，14C 的T1/2=5730y ，40K 的天然丰度为0.0118%，T1/2=1.26×109y 。

求体重为75kg 的人体的总放射性活度。

7、6429Cu 的衰变纲图如右图所示：

（1）1克6429Cu 放出的 射线强度为多少？（3分）

（2）分别确定- 衰变、 跃迁的跃迁类型。（4分）

（3）计算放出的- 和+ 粒子的最大能量值。（4分）

（4）64642928Cu Ni →（基态）放出的中微子

的能量、余核的反冲能。（6分）

8、已知中子撞击铝核发生反应 2712813013Al n Al γ

+→+

2713Al 的反应截面为2mb σ=，若靶厚0.15x mm =，入射中子数9210/i n cm s =g ，

试求出射光子数n γ。（已知32.7/Al g cm ρ=）

9、实验测得某核的三个能级的能量，I

如下：393 keV ，5/2+；433 keV ，7/2+；485 keV ，9/2+。试求：

（1）这是什么类型的能级；

（2）I

= 11/2+ 的能级的能量。

附录： △(1，1)= 7.289MeV △(2，4)= 2.425MeV

△(7，14)= 2.863MeV △(8，17)= -0.810MeV

△(28，64)= -67.098MeV △(29，64)= -65.423MeV

△(30，64)= -66.001MeV

10． 从17O 中取出一个中子，需能量多少MeV ？[ 已知： △(0,1)= 8.071 MeV ，

△(8,17)= -0.810 MeV ， △(8,16)= -4.737 MeV ]

11. 衰变三种衰变类型的净过程及其衰变条件。

12、预言66Cu 将发射

— 或+ ？ 13、某核的初态自旋和宇称为2+, 可发生M2(E3) 跃迁，则终态核的自旋和宇称为多少?

14、利用壳模型，确定39

39

1920Ca K β+−−→中自旋和宇称的变化，跃迁的类型，以及log

（fT1/2）值。15.试求()16

318

88,O H p O 的核反应能Q 和核反应阈能Eth 。[ 已知： △(1,3)= 14.95 MeV ， △(

17.实验测得的15965Tb 的最低三个能级的能量、I π如下：

15.试求()16318

88,O H p O 的核反应能Q 和核反应阈能Eth 。[ 已知： △(1,3)= 14.95

MeV ， △(8,16)= -4.737 MeV ， △(8,18)= -0.783 MeV ， △(1,1)= 7.289 MeV]

16.能量为2.0MeV 的氘束轰击6Li 靶，在出射角 = 155o 方向上观测到两种

能量的粒子，EP1 = 4.67MeV ，EP2 = 4.29MeV ，求余核7Li 的激发能E*。

已知： △(1,2)= 13.136 MeV ， △(3,6)= 14.087 MeV

△(1,1)= 7.289 MeV ， △(3,7)= 14.908 MeV

17.实验测得的15965Tb 的最低三个能级的能量、I π如下：

0，（3/2）+； 58KeV ，（5/2）+； 137KeV ，（7/2）+。

求：a 、这是什么类型的能级； b 、I π=（9/2）+ 的能级的能量。

18. 放射性活度各为1Ci 的无载体60Co （T1/2 = 5.26y ）和32P （T1/2 = 14.26

d ）的质量各为多少克？

19. 用加速氚核轰击55Mn 来生成56Mn ，56Mn 的产生率为5×108s-1，已知56Mn

的T1/2=2.579 h ，试求轰击10 h 后56Mn 的放射性活度。

20、 60Co 是重要的医用放射性同位素，其T1/2 = 5.26年，则1g 60Co 的放射

性活度是多少？

21、已知活体中12C 与14C 的原子数之比为1：1.2×1012，14C 的T1/2 = 5730

年。现测得：新疆古尸骸骨的100 g 碳的衰变率为900次/min ，试问该古尸

已有多久历史？

22、求2311Na 核的质量亏损、结合能和平均结合能。（已知： 1.007276p m u

=，

1.008665n m u =，()23112

2.989773m Na u =，241 1.66056610u g -=⨯）

23、 56Mn 核从基态进行衰变时，发射出三组粒子谱，它们的最大动能

分别为0.72、1.05和2.86 MeV 。伴随着衰变所发射的 光子具有0.84、1.81、

2.14、2.65和2.98 MeV 的能量。试计算并画出此衰变纲图。

附录：△（41，93）= 87.210 MeV ； △（42，93）= 86.803 MeV 。