西南科技大学最新原子核物理及辐射探测学110章答案.docx

西南科技大学原子核物理与辐射探测学1-10章课后****题答案第一章****题答案1-1当电子的速度为时,它的动能和总能量各为多少? 答:总能量; 动能 1-,粒子的质量为多少?答:粒子的静止质量粒子的质量1-4的水从升高到,质量增加了多少?答:的水从升高到需做功为。1-5已知: 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也可用书中的质量剩余: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(53πε−=Z为核电荷数,R为核半径,−×。试计算C13和N13核的库仑能之差。答:查表带入公式得ΔΕ=-8利用结合能半经验公式,计算最后一个中子的结合能,并与1-5式的结果进行比较。答:最后一个中子的结合能对,代入结合能半经验公式,得到=*236-*-*922*-*676*236-1+*==*235-*-*8464*-**235-1=(92,236)=-= 对,, =*239-*-*8464*-**239-1==*238-*-*8464*-*729*238-1+*=(92,239)=-=-9利用结合能半经验公式计算核的质量,并把计算值与下列实验值相比较,说明质量公式的应用范围。;;;;答:所求的核的质量应为相应的原子质量,已知为。原子核结合能的半经验公式: 其中;由结合能进而求核质量和:,对:,为奇奇核,对:,为奇A核,(计算过程从略)。对:,为偶偶核,。对:,为偶偶核,。说明适用范围是很广的,尤其对中、重核符合很好。但对很轻的核及某些N或Z为幻数的核,实验值与计算值差别较大。1-11质子、中子和电子的自旋都为,以为例证明原子核不可能由电子-质子组成,但可以由质子-中子组成。由核素表可查得:的核自旋,服从玻色统计;若由电子-质子组成,则原子核由个质子和个电子组成。由于质子和电子都是费米子,则质量数为电荷数为的原子核有个费米子。如果为偶数,则为偶数,于是该核为玻色子;如果为奇数,则为奇数,于是该核为费米子;对核,该核由质子和个电子组成,应为费米子,服从费米统计,与实验不符。而由质子-中子组成,则由个中子和个质子组成,总核子数为偶数,其合成可以是整数,服从玻色统计。,放射性核素的活度可以减少至原来的3%,1%,%,%? 答: ;;;。,,,求其衰变常数。(以s为单位) 答: ;;;?已知求。答:平均寿命为样品所有核的平均寿命经过时间,剩下的核数目约为原来的37%.。应该用方格纸或半对数坐标纸,最好用后者,得到:2-7人体内含18%%的K。:1012,14C的T1/2=5730y,%,T1/2=×109y。求体重为75kg的人体的总放射性活度。答:据活度定义为A(t)=λN(t)由于放射性核素处于平衡状态,不随时间变化A=14C+λ40kN40k=×103Bq2-8已知按下式衰变: (稳定)试计算纯放置多常时间,其放射性活度刚好与的相等。答:由给定数据; 2-11海水含有和。假定后者与其子体达平衡,试计算海水的放射性活度。答:其中是独立存在的放射性,其中的丰度,半衰期为。而则包括系(即锕铀系)和系(即铀系)且处于平衡。可知的丰度为,的丰度为。放射性: 系的放射性:对和的分支比过程不影响活度的计算,按经过次衰变,由于处于长期平衡,,为的放射性,所以系的放射性:对和的分支比过程不影响活度的计算,按经过次衰变,由于处于长期平衡,,为的放射性,,试计算答:1).子体核的反冲能 2).的衰变能 3).激发态发射的光子的能量 : ; ; 。答:由公式,