原子核物理試題

1、期末考試試卷（B卷）課程名稱：原子核物理學(xué)院： 核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院姓名：校園卡號：題號四五分?jǐn)?shù)閱卷教師六七八九十總分（共150分，請選其中的100作答）我們知道原子核體積近似地與A成正比，試說明其內(nèi)在的物理原因。重核裂變后，生成的中等重的核常伴隨著0衰變，為什么？28131 Bi衰變至28T，有兩組a粒子，其能量分別為6621keV, 6274keV。前 者相應(yīng)是母核衰變至子核基態(tài)，后者為衰變至激發(fā)態(tài)。試求子核207T1激81 發(fā)態(tài)的能量。對于42 Sc 0.68, 42 Ca，查表得f （Z, E ） = 103.3，并已知子核的能級特性為0 +。2120m試判斷母核的能級特性。質(zhì)子轟擊7Li

2、靶，當(dāng)質(zhì)子的能量為0.44, 1.06, 2.22和3.0MeV時(shí)，觀測 到共振。已知質(zhì)子和7Li的結(jié)合能為17.21MeV，試求所形成的復(fù)合核能 級的激發(fā)能。簡述處于激發(fā)態(tài)的復(fù)合核的中子蒸發(fā)能譜，并推導(dǎo)之。什么是內(nèi)轉(zhuǎn)換電子，內(nèi)轉(zhuǎn)換電子與B躍遷電子的區(qū)別。期末考試試卷（B卷）答案解：核力的作用要比庫侖力強(qiáng)，而且主要是吸引力，這樣才能克服庫侖力形成原子核。 核子之間的磁力也比核力小很多，萬有引力更是微不足道。核力是短程力，粗略的說，核力是短程力的強(qiáng)相互作用，而且起作用的主要是吸引 力。 TOC o 1-5 h z 解：重核的中質(zhì)比大于1，甚至達(dá)到1.54.對于重核，核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)增多，庫侖力排斥增

3、 大了，要構(gòu)成穩(wěn)定的核就必須要還有更多的種子以消耗庫侖排斥力作用。貝塔穩(wěn)定線表 示原子核有中子，質(zhì)子對稱相處的趨勢，即中子數(shù)和質(zhì)子數(shù)相當(dāng)時(shí)原子核比較穩(wěn)定。解:子核的激發(fā)能量：耳211E = A4 E (a 0) - E (氣)=-6621 - 6274 = 353.7MeV解：42SC片一 42京210.68s 20log f T1,2 =log(0.68x 103.3)= 3.13logf T1/2判斷躍遷種類幾次規(guī)則知道該6*衰變?yōu)槿菰S躍遷i兀=+1M = I -0 = 1,0;故而，I = 0,1i兀=兀x(+1) = +1;故而，所以，母核42脆的能級特性為:5.解：- m _E *

4、=aE + Bm + m aA代入數(shù)據(jù)得到:復(fù)合核的激發(fā)能為：E* =17.6MeV, E* =18.13kfeV 12E* =191MeV, E* = 19.84MeV 346.解：再通過復(fù)合核的反應(yīng)中，出射粒子的能量也具有麥克斯韋分布的特點(diǎn)，在適當(dāng)?shù)臈l 件下叫分布也是各向同性的。因此，我們可以用液滴蒸發(fā)的圖像來處理復(fù)合核的衰變， 這就是中子蒸發(fā)能譜。推導(dǎo)如下：令剩余核的激發(fā)能E* = E0 En由于復(fù)合核的衰變至剩余核的激發(fā)能為E * T E * +氣之間的概率與此間的能級成正比，同時(shí)與復(fù)合核的中子寬度匚(En)成正比， 于是：n (E ) dE x(E ) P (E - E ) dEn

5、n n n0 n nb =b (a)、又反應(yīng)截面可以寫為瀝 CN 其中，b肥)通過入射道(A+a)形成復(fù)合核的截面。CN(P)下 利用細(xì)致平衡原理可以得到：b (a)p 2(21 +1)(2/ +1)b：n(P) _ p2(2/ +1)(2/： +1)則得：*b(P)P2 * E b (E )假定b(E )近似為常量則此式表明復(fù)合核發(fā)射例子b CN b b CN b 假定 CN b近似為常量，則此式表明復(fù)口核發(fā)射例子b的概率與粒子的能量Eb成正比。因此，對于復(fù)合核發(fā)射中子，有n(E )dE x E e2a(E0 - E )dE當(dāng)E0 En時(shí)LL “ 2、可一所以：(E )dE X Ene電E_ dE x E e - t dE此式類似于麥克斯韋分布，通常稱為蒸發(fā)譜。7.解：內(nèi)轉(zhuǎn)化電子是原子核躍遷時(shí)核躍遷時(shí)把激發(fā)能直接給原子的殼層電子而發(fā)射出來， 這種現(xiàn)象稱為內(nèi)轉(zhuǎn)換。