原子核物理習(xí)題解答課件

1-2

用均勻磁場(chǎng)質(zhì)譜儀，測(cè)量某一單電荷正離子，先在電勢(shì)差為1000V的電場(chǎng)中加速。然后在0.1T的磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，測(cè)得離子軌道的曲率半徑為0.182m。試求（a）離子速度，（b）離子質(zhì)量，（c）離子質(zhì)量數(shù)。

解：（a）

（b）

（c）

1-2用均勻磁場(chǎng)質(zhì)譜儀，測(cè)量某一單電荷正離子，先在電勢(shì)差11-3質(zhì)子通過(guò)1.3×106V的電勢(shì)差后，在0.6T的均勻磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，如果讓4He核通過(guò)2.6×106V的電勢(shì)差后，在均勻磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)與以上質(zhì)子具有相同的軌道，問(wèn)磁場(chǎng)應(yīng)為多少T？

已知：

帶入上式得

1-3質(zhì)子通過(guò)1.3×106V的電勢(shì)差后，在0.6T21-4

計(jì)算下列各核的半徑：設(shè)r0=1.45fm。則1-4計(jì)算下列各核的半徑：則31-5實(shí)驗(yàn)測(cè)得241Am和243Am的原子光譜的超精細(xì)結(jié)構(gòu)由六條譜線組成，已知相應(yīng)原子能級(jí)的電子總角動(dòng)量大于核的自旋，試求241Am和243Am核的自旋。

所以F有2I+1個(gè)值即2I+1=6所以I=5/21-5實(shí)驗(yàn)測(cè)得241Am和243Am的原子光譜的超精細(xì)結(jié)41-6

試求半徑為核的1/3的穩(wěn)定核。所以，該穩(wěn)定核為。1-6試求半徑為核的1/3的穩(wěn)定核。所以，該5原子核物理習(xí)題解答課件6原子核物理習(xí)題解答課件7原子核物理習(xí)題解答課件81-11、核磁共振時(shí)原子核吸收磁場(chǎng)的能量引起能級(jí)間躍遷，這種躍遷時(shí)核能級(jí)間的躍遷嗎？為什么？答：不是。在磁場(chǎng)中，由于核磁矩具有不同的取向，原來(lái)的一個(gè)能級(jí)將分裂成2I＋1個(gè)子能級(jí)。根據(jù)選擇定則，原子核在兩相鄰子能級(jí)間躍遷。1-11、核磁共振時(shí)原子核吸收磁場(chǎng)的能量引起能級(jí)間躍遷，這種92-1已知224Ra的半衰期為3.66d，問(wèn)一天和十天分別衰變了多少份額？若開始有1g，問(wèn)一天和十天中分別衰變掉多少原子？1）衰變份額：剩余核數(shù)：衰變掉的核數(shù)：2）衰變?cè)訑?shù)：2-1已知224Ra的半衰期為3.66d，問(wèn)一天和十天102-2已知

222Rn的半衰期3.824d，問(wèn)1Ci和103Bq的222Rn的質(zhì)量分別是多少？

A=1Ci=3.7

104Bq時(shí)，算得m=6.505

1012g。A=103Bq時(shí)，算得m=1.758

1013g。2-2已知222Rn的半衰期3.824d，問(wèn)1112-3已知210Po的半衰期138.4d，問(wèn)1g的210Po，其放射性活度為多少Bq？2-3已知210Po的半衰期138.4d，問(wèn)1122-4

用加速氘轟擊55Mn來(lái)生成56Mn，56Mn的產(chǎn)生率為5108s－1，已知56Mn的半衰期為2.579h，試求轟擊10h后56Mn的放射性活度。

2-4用加速氘轟擊55Mn來(lái)生成56Mn，56Mn的產(chǎn)生132-5用中子束照射197Au來(lái)生成198Au，已知197Au的半衰期2.696d，問(wèn)照射多久才能達(dá)到飽和放射性活度的95%？

要使

算得

t=11.652d2-5用中子束照射197Au來(lái)生成198Au，已知197142-6

實(shí)驗(yàn)測(cè)得純235U樣品的放射性比度為80.0Bq/mg，試求235U的半衰期。

代入數(shù)據(jù)得

2-6實(shí)驗(yàn)測(cè)得純235U樣品的放射性比度為80.0Bq15原子核物理習(xí)題解答課件162-8

假設(shè)地球剛形成時(shí)，235U和238U的相對(duì)豐度為1：2，試求地球年齡。解：已知解得2-8假設(shè)地球剛形成時(shí)，235U和238U的相對(duì)豐172-9經(jīng)測(cè)定一出土古尸的14C的相對(duì)含量為現(xiàn)代人的80%，求該古人的死亡年代。

又

已知

所以

或者2-9經(jīng)測(cè)定一出土古尸的14C的相對(duì)含量為現(xiàn)代人的80%182-10

已知人體的碳含量為18.25%，問(wèn)體重為63kg的人體相當(dāng)于活度為多少貝克勒爾和微居里的放射源。

解：12C與14C含量比為1：1.21012，所以2-10已知人體的碳含量為18.25%，問(wèn)體重為63k192-11

某一長(zhǎng)毛象肌肉樣品0.9mg，用超靈敏質(zhì)譜計(jì)測(cè)量189min，得到14C/12C的原子比值6.98×10-14（±7%），試問(wèn)長(zhǎng)毛象已死了多少年？若用放射性測(cè)量，達(dá)到與上法相同精度（±7%），至少要測(cè)量多長(zhǎng)時(shí)間？（1）14C的衰減服從指數(shù)規(guī)律又則，代入上式，得：2-11某一長(zhǎng)毛象肌肉樣品0.9mg，用超靈敏質(zhì)譜計(jì)測(cè)20（2）若用放射性測(cè)量，要達(dá)到±7%的精度，則需測(cè)量的計(jì)數(shù)又0.9mg樣品中14C的放射性活度為則所需測(cè)量時(shí)間（2）若用放射性測(cè)量，要達(dá)到±7%的精度，則需測(cè)量的計(jì)數(shù)又212-12

試由質(zhì)量過(guò)剩求出下列核素的結(jié)合能和比結(jié)合能：2H，40Ca，197Au和252Cf。

2-12試由質(zhì)量過(guò)剩求出下列核素的結(jié)合能和比結(jié)合能：2H222-14130Te可以經(jīng)雙—衰變生成130Xe，試計(jì)算此兩核素基態(tài)的能量差。解：此題意即求此雙—衰變過(guò)程的衰變能，則2-14130Te可以經(jīng)雙—衰變生成130Xe，試計(jì)232-15試估算一下，1kg235U吸收中子完全發(fā)生裂變可釋放多大能量（單位用MeV）？相當(dāng)于多少噸煤燃燒時(shí)所釋放的能量（每噸煤燃燒所放出的能量是3.41010

J）？

解：1kg235U的裂變能：

相當(dāng)于煤：

2-15試估算一下，1kg235U吸收中子完全發(fā)生裂242-16從13C核中取出一個(gè)中子或質(zhì)子，各需多少能量？解：取一個(gè)中子取一個(gè)質(zhì)子2-16從13C核中取出一個(gè)中子或質(zhì)子，各需多少能量？25原子核物理習(xí)題解答課件262-18

試由

穩(wěn)定線的（2.7-1）式分別確定57Ni和140Xe經(jīng)

衰變生成的

穩(wěn)定性核素，并分別寫出它們的

衰變鏈。

A=57時(shí)，

Z=26穩(wěn)定A=140時(shí)，

Z=58.42-18試由穩(wěn)定線的（2.7-1）式分別確定57Ni272.20.任何遞次衰變系列，在時(shí)間足夠長(zhǎng)以后，將按什么規(guī)律衰變？對(duì)于任何遞次衰變系列，不管各放射體的衰變常量之間的相互關(guān)系如何，其中必有一最小者，即半衰期最長(zhǎng)者，則在時(shí)間足夠長(zhǎng)以后，整個(gè)衰變系列只剩下半衰期最長(zhǎng)的及其后面的放射體，它們均按最長(zhǎng)半衰期的簡(jiǎn)單指數(shù)規(guī)律衰減。2.21.為什么在三個(gè)天然放射系中沒(méi)有見到β+放射性和EC放射性？由于只有β穩(wěn)定線右下部的核素即缺中子核素具有β+放射性和EC放射性。而三大天然放射系的母體都是具有β穩(wěn)定性的核，有α放射性，α衰變后質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)都減少2，而具有β穩(wěn)定性核素的中質(zhì)比隨著質(zhì)量數(shù)增加而增加，因而三大天然放射系中的核素不會(huì)有缺中子核，因而在三個(gè)天然放射系中沒(méi)有見到β+放射性和EC放射性。2.20.任何遞次衰變系列，在時(shí)間足夠長(zhǎng)以后，將按什么規(guī)律衰28原子核物理習(xí)題解答課件295-1實(shí)驗(yàn)測(cè)得210Po的粒子能量為5301keV，試求其衰變能。5-1實(shí)驗(yàn)測(cè)得210Po的粒子能量為5301keV，30作業(yè)作業(yè)31原子核物理習(xí)題解答課件325.3

、

衰變到

，有兩組α粒子，其能量分別為E（α0）＝6621KeV，E（α1）＝6274KeV。前者相應(yīng)為母核基態(tài)衰變至子核基態(tài)，后者相應(yīng)為母核基態(tài)衰變到子核激發(fā)態(tài)。試求子核激發(fā)態(tài)的能量，并畫出衰變綱圖。解：作業(yè)5.3、衰變到33原子核物理習(xí)題解答課件34亦可以這樣直接計(jì)算亦可以這樣直接計(jì)算355.4

、

α衰變至

，已知α粒子的動(dòng)能為E＝5.988MeV。試計(jì)算反沖核214Pb的動(dòng)能，并求出α衰變能Ed。解：作業(yè)5.4、α衰變至365-4218Po衰變至214Pb，已知粒子的動(dòng)能Ek

為5.988MeV，試計(jì)算反沖核214Pb的動(dòng)能，并求出衰變能Ed。5-4218Po衰變至214Pb，已知粒子的動(dòng)能E375.5、一塊質(zhì)量為0.5kg的核燃料純239Pu，試計(jì)算這塊核燃料存放時(shí)由于α衰變放出的功率為多少瓦？（T1/2＝24110a，E（α）＝5156.59KeV）解： 代入數(shù)據(jù)可求得：作業(yè)5.5、一塊質(zhì)量為0.5kg的核燃料純239Pu，試計(jì)算這塊38代入數(shù)據(jù)計(jì)算：代入數(shù)據(jù)計(jì)算：39原子核物理習(xí)題解答課件40原子核物理習(xí)題解答課件41原子核物理習(xí)題解答課件42原子核物理習(xí)題解答課件436-1計(jì)算3H→3He的譜的最大能量Em。作業(yè)6-1計(jì)算3H→3He的譜的最大能量Em。作業(yè)446-2

47V既可產(chǎn)生+衰變，也可產(chǎn)生K俘獲，已知+的最大能量為1.89MeV，試求K俘獲過(guò)程放出的中微子的能量E。作業(yè)6-247V既可產(chǎn)生+衰變，也可產(chǎn)生K俘獲，已知456-4設(shè)標(biāo)狀下的2.57cm3

的氚氣（T1/2=12.33a）樣品中，發(fā)現(xiàn)每小時(shí)放出0.80J的熱，試求：(a)衰變率D；(b)粒子的平均能量，(c)與譜的最大能量Em之比。(a)衰變率即放射性活度。故作業(yè)6-4設(shè)標(biāo)狀下的2.57cm3的氚氣（T1/2=46(b)(c)由題6-1則(b)(c)由題6-1則476-5的衰變能Ed=0.87MeV，試求7Li的反沖能ER。注意：嚴(yán)格地講mA作業(yè)6-5的衰變能486-6

32P的粒子最大能量Em=1.71MeV，計(jì)算放出粒子時(shí)核的最大反沖能ERe和發(fā)射中微子時(shí)核的最大反沖能ER。放出粒子須考慮相對(duì)論效應(yīng)，由（6.2-2）式由（6.2-7）式作業(yè)6-632P的粒子最大能量Em=1.71MeV，496-7放射源74As有:(a)兩組電子，其最大能量和分支比為0.69MeV，16%和1.36MeV，16%，后者為相應(yīng)至74Se基態(tài)之衰變；(b)兩組電子，其最大能量和分支比為0.92MeV，25%和1.53MeV，2.8%，后者為相應(yīng)至74Ge基態(tài)之衰變；(c)兩組單能中微子：1.93

MeV，38%和2.54MeV，2.2%。試作出74As的衰變綱圖，并求該放射源所放出的射線的能量。6-7放射源74As有:(a)兩組電子，其50忽略反沖能000.610.67忽略反沖能000.610.6751作業(yè)作業(yè)526-10對(duì)于，查表得，并已知子核的能級(jí)特性為0+。試求logfT1/2

值，并以此判斷母核的能級(jí)特性。為容許躍遷。其選擇定則為故母核的自旋、宇稱可能為0+或1+。6-10對(duì)于536-12已知15N的結(jié)合能為115.49MeV，15O的衰變能為1.73MeV，中子的

衰變能為0.78MeV，試求15O的結(jié)合能。作業(yè)6-12已知15N的結(jié)合能為115.49MeV，154原子核物理習(xí)題解答課件55原子核物理習(xí)題解答課件56作業(yè)作業(yè)57原子核物理習(xí)題解答課件587-1原子核69Zn處于能量為436keV的同核異能態(tài)時(shí)，試求放射光子后的反沖能ER和放射內(nèi)轉(zhuǎn)換電子后的反沖能ERe。若69Zn處于高激發(fā)態(tài)，可能發(fā)射中子，試求發(fā)射能量為436keV的中子后的反沖能ERn。7-1原子核69Zn處于能量為436keV的同核異能597-2試計(jì)算1g重的137Cs每秒放出多少個(gè)光子（已知137Cs的半衰期為30.07a，衰變至子核激發(fā)態(tài)的分支比為93%，子核躍遷的內(nèi)轉(zhuǎn)換系數(shù)分別為）7-2試計(jì)算1g重的137Cs每秒放出多少60（6.1-4）（6.1-5）7-3（6.1-4）（6.1-5）7-3617-40+2+1+E27-40+2+1+E2627-5E1E1E47-5E1E1E4638-11p3/21d3/21f7/21f7/21g9/22p3/21g9/22f7/22d3/28-11p3/21d3/21f7/21f7/21g9/2648-2查P197圖8-7知，87Y基態(tài)的自旋宇稱為1/2-

同質(zhì)異能態(tài)的自旋宇稱為9/2+則其同質(zhì)異能躍遷的△I=4，△

=1，為M4(E5)躍遷又由公式（7.2-8）可解出M(4)經(jīng)內(nèi)轉(zhuǎn)換系數(shù)后，可估算出半衰期。8-2查P197圖8-7知，87Y基態(tài)的自旋宇稱為1/2658-3根據(jù)殼模型判斷下列躍遷的級(jí)次：（1）（2）（3）（4）1d3/21d3/2

△I=0；△

=+1為容許躍遷。2p1/22d5/2

△I=2；△

=1為唯一型一級(jí)禁戒躍遷。1g9/22d5/2

△I=2；△

=+1為二級(jí)禁戒躍遷。2f7/21g7/2

△I=0；△

=1為一級(jí)禁戒躍遷。8-3根據(jù)殼模型判斷下列躍遷的級(jí)次：（1）（2）（3）668-5這是奇A核，且可見，這是以K=5/2為帶頭的轉(zhuǎn)動(dòng)帶能級(jí)。所以，第一、二激發(fā)態(tài)的I

依次為：7/2

，9/2

躍遷級(jí)次如右圖：078.7179.5E2M1(E2)M1(E2)8-5這是奇A核，且可見，這是以K=5/2為帶頭的678-6這是以K=3/2為帶頭的轉(zhuǎn)動(dòng)帶能級(jí)。8-6這是以K=3/2為帶頭的轉(zhuǎn)動(dòng)帶能級(jí)。689-1

試求的反應(yīng)能Q和閾能Eth。9-1試求的反699-2試求中子與16O、17O核作用時(shí)發(fā)生（n，2n）反應(yīng)的閾能E1和E2，并解釋兩個(gè)閾能值的巨大差別。則原因：16O為幻數(shù)核，結(jié)合緊，不易發(fā)生核反應(yīng)，故閾能大。9-2試求中子與16O、17O核作用時(shí)發(fā)生（n，2n）反709-4210Po又由Q方程，出射角θ=90°時(shí)所以解之得9-4210Po又由Q方程，出射角θ=90°時(shí)所以解719-5反應(yīng)10B(n，)7Li用來(lái)記錄慢中子，試求粒子的動(dòng)能E

和剩余核的動(dòng)能ER。

慢中子入射，可認(rèn)為En≈0，則Q=E+ER則9-5反應(yīng)10B(n，)7Li用來(lái)記錄慢中子，試求72又由定義式Q=2E

Ep則9-6引起反應(yīng)7Li(p，)4He的質(zhì)子能量為1MeV時(shí)，如果兩個(gè)粒子相對(duì)于入射質(zhì)子方向?qū)ΨQ飛開，試求每一個(gè)粒子的動(dòng)能E

和出射角θ。

又由定義式Q=2EEp則9-673精品課件！精品課件！74精品課件！精品課件！75又兩個(gè)粒子相對(duì)于入射質(zhì)子方向?qū)ΨQ飛出，則如圖，由余弦定理有PPPPθθ或又兩個(gè)粒子相對(duì)于入射質(zhì)子方向?qū)ΨQ飛出，則如圖，由余弦定理761-2

用均勻磁場(chǎng)質(zhì)譜儀，測(cè)量某一單電荷正離子，先在電勢(shì)差為1000V的電場(chǎng)中加速。然后在0.1T的磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，測(cè)得離子軌道的曲率半徑為0.182m。試求（a）離子速度，（b）離子質(zhì)量，（c）離子質(zhì)量數(shù)。

解：（a）

（b）

（c）

1-2用均勻磁場(chǎng)質(zhì)譜儀，測(cè)量某一單電荷正離子，先在電勢(shì)差771-3質(zhì)子通過(guò)1.3×106V的電勢(shì)差后，在0.6T的均勻磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，如果讓4He核通過(guò)2.6×106V的電勢(shì)差后，在均勻磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)與以上質(zhì)子具有相同的軌道，問(wèn)磁場(chǎng)應(yīng)為多少T？

已知：

帶入上式得

1-3質(zhì)子通過(guò)1.3×106V的電勢(shì)差后，在0.6T781-4

計(jì)算下列各核的半徑：設(shè)r0=1.45fm。則1-4計(jì)算下列各核的半徑：則791-5實(shí)驗(yàn)測(cè)得241Am和243Am的原子光譜的超精細(xì)結(jié)構(gòu)由六條譜線組成，已知相應(yīng)原子能級(jí)的電子總角動(dòng)量大于核的自旋，試求241Am和243Am核的自旋。

所以F有2I+1個(gè)值即2I+1=6所以I=5/21-5實(shí)驗(yàn)測(cè)得241Am和243Am的原子光譜的超精細(xì)結(jié)801-6

試求半徑為核的1/3的穩(wěn)定核。所以，該穩(wěn)定核為。1-6試求半徑為核的1/3的穩(wěn)定核。所以，該81原子核物理習(xí)題解答課件82原子核物理習(xí)題解答課件83原子核物理習(xí)題解答課件841-11、核磁共振時(shí)原子核吸收磁場(chǎng)的能量引起能級(jí)間躍遷，這種躍遷時(shí)核能級(jí)間的躍遷嗎？為什么？答：不是。在磁場(chǎng)中，由于核磁矩具有不同的取向，原來(lái)的一個(gè)能級(jí)將分裂成2I＋1個(gè)子能級(jí)。根據(jù)選擇定則，原子核在兩相鄰子能級(jí)間躍遷。1-11、核磁共振時(shí)原子核吸收磁場(chǎng)的能量引起能級(jí)間躍遷，這種852-1已知224Ra的半衰期為3.66d，問(wèn)一天和十天分別衰變了多少份額？若開始有1g，問(wèn)一天和十天中分別衰變掉多少原子？1）衰變份額：剩余核數(shù)：衰變掉的核數(shù)：2）衰變?cè)訑?shù)：2-1已知224Ra的半衰期為3.66d，問(wèn)一天和十天862-2已知

222Rn的半衰期3.824d，問(wèn)1Ci和103Bq的222Rn的質(zhì)量分別是多少？

A=1Ci=3.7

104Bq時(shí)，算得m=6.505

1012g。A=103Bq時(shí)，算得m=1.758

1013g。2-2已知222Rn的半衰期3.824d，問(wèn)1872-3已知210Po的半衰期138.4d，問(wèn)1g的210Po，其放射性活度為多少Bq？2-3已知210Po的半衰期138.4d，問(wèn)1882-4

用加速氘轟擊55Mn來(lái)生成56Mn，56Mn的產(chǎn)生率為5108s－1，已知56Mn的半衰期為2.579h，試求轟擊10h后56Mn的放射性活度。

2-4用加速氘轟擊55Mn來(lái)生成56Mn，56Mn的產(chǎn)生892-5用中子束照射197Au來(lái)生成198Au，已知197Au的半衰期2.696d，問(wèn)照射多久才能達(dá)到飽和放射性活度的95%？

要使

算得

t=11.652d2-5用中子束照射197Au來(lái)生成198Au，已知197902-6

實(shí)驗(yàn)測(cè)得純235U樣品的放射性比度為80.0Bq/mg，試求235U的半衰期。

代入數(shù)據(jù)得

2-6實(shí)驗(yàn)測(cè)得純235U樣品的放射性比度為80.0Bq91原子核物理習(xí)題解答課件922-8

假設(shè)地球剛形成時(shí)，235U和238U的相對(duì)豐度為1：2，試求地球年齡。解：已知解得2-8假設(shè)地球剛形成時(shí)，235U和238U的相對(duì)豐932-9經(jīng)測(cè)定一出土古尸的14C的相對(duì)含量為現(xiàn)代人的80%，求該古人的死亡年代。

又

已知

所以

或者2-9經(jīng)測(cè)定一出土古尸的14C的相對(duì)含量為現(xiàn)代人的80%942-10

已知人體的碳含量為18.25%，問(wèn)體重為63kg的人體相當(dāng)于活度為多少貝克勒爾和微居里的放射源。

解：12C與14C含量比為1：1.21012，所以2-10已知人體的碳含量為18.25%，問(wèn)體重為63k952-11

某一長(zhǎng)毛象肌肉樣品0.9mg，用超靈敏質(zhì)譜計(jì)測(cè)量189min，得到14C/12C的原子比值6.98×10-14（±7%），試問(wèn)長(zhǎng)毛象已死了多少年？若用放射性測(cè)量，達(dá)到與上法相同精度（±7%），至少要測(cè)量多長(zhǎng)時(shí)間？（1）14C的衰減服從指數(shù)規(guī)律又則，代入上式，得：2-11某一長(zhǎng)毛象肌肉樣品0.9mg，用超靈敏質(zhì)譜計(jì)測(cè)96（2）若用放射性測(cè)量，要達(dá)到±7%的精度，則需測(cè)量的計(jì)數(shù)又0.9mg樣品中14C的放射性活度為則所需測(cè)量時(shí)間（2）若用放射性測(cè)量，要達(dá)到±7%的精度，則需測(cè)量的計(jì)數(shù)又972-12

試由質(zhì)量過(guò)剩求出下列核素的結(jié)合能和比結(jié)合能：2H，40Ca，197Au和252Cf。

2-12試由質(zhì)量過(guò)剩求出下列核素的結(jié)合能和比結(jié)合能：2H982-14130Te可以經(jīng)雙—衰變生成130Xe，試計(jì)算此兩核素基態(tài)的能量差。解：此題意即求此雙—衰變過(guò)程的衰變能，則2-14130Te可以經(jīng)雙—衰變生成130Xe，試計(jì)992-15試估算一下，1kg235U吸收中子完全發(fā)生裂變可釋放多大能量（單位用MeV）？相當(dāng)于多少噸煤燃燒時(shí)所釋放的能量（每噸煤燃燒所放出的能量是3.41010

J）？

解：1kg235U的裂變能：

相當(dāng)于煤：

2-15試估算一下，1kg235U吸收中子完全發(fā)生裂1002-16從13C核中取出一個(gè)中子或質(zhì)子，各需多少能量？解：取一個(gè)中子取一個(gè)質(zhì)子2-16從13C核中取出一個(gè)中子或質(zhì)子，各需多少能量？101原子核物理習(xí)題解答課件1022-18

試由

穩(wěn)定線的（2.7-1）式分別確定57Ni和140Xe經(jīng)

衰變生成的

穩(wěn)定性核素，并分別寫出它們的

衰變鏈。

A=57時(shí)，

Z=26穩(wěn)定A=140時(shí)，

Z=58.42-18試由穩(wěn)定線的（2.7-1）式分別確定57Ni1032.20.任何遞次衰變系列，在時(shí)間足夠長(zhǎng)以后，將按什么規(guī)律衰變？對(duì)于任何遞次衰變系列，不管各放射體的衰變常量之間的相互關(guān)系如何，其中必有一最小者，即半衰期最長(zhǎng)者，則在時(shí)間足夠長(zhǎng)以后，整個(gè)衰變系列只剩下半衰期最長(zhǎng)的及其后面的放射體，它們均按最長(zhǎng)半衰期的簡(jiǎn)單指數(shù)規(guī)律衰減。2.21.為什么在三個(gè)天然放射系中沒(méi)有見到β+放射性和EC放射性？由于只有β穩(wěn)定線右下部的核素即缺中子核素具有β+放射性和EC放射性。而三大天然放射系的母體都是具有β穩(wěn)定性的核，有α放射性，α衰變后質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)都減少2，而具有β穩(wěn)定性核素的中質(zhì)比隨著質(zhì)量數(shù)增加而增加，因而三大天然放射系中的核素不會(huì)有缺中子核，因而在三個(gè)天然放射系中沒(méi)有見到β+放射性和EC放射性。2.20.任何遞次衰變系列，在時(shí)間足夠長(zhǎng)以后，將按什么規(guī)律衰104原子核物理習(xí)題解答課件1055-1實(shí)驗(yàn)測(cè)得210Po的粒子能量為5301keV，試求其衰變能。5-1實(shí)驗(yàn)測(cè)得210Po的粒子能量為5301keV，106作業(yè)作業(yè)107原子核物理習(xí)題解答課件1085.3

、

衰變到

，有兩組α粒子，其能量分別為E（α0）＝6621KeV，E（α1）＝6274KeV。前者相應(yīng)為母核基態(tài)衰變至子核基態(tài)，后者相應(yīng)為母核基態(tài)衰變到子核激發(fā)態(tài)。試求子核激發(fā)態(tài)的能量，并畫出衰變綱圖。解：作業(yè)5.3、衰變到109原子核物理習(xí)題解答課件110亦可以這樣直接計(jì)算亦可以這樣直接計(jì)算1115.4

、

α衰變至

，已知α粒子的動(dòng)能為E＝5.988MeV。試計(jì)算反沖核214Pb的動(dòng)能，并求出α衰變能Ed。解：作業(yè)5.4、α衰變至1125-4218Po衰變至214Pb，已知粒子的動(dòng)能Ek

為5.988MeV，試計(jì)算反沖核214Pb的動(dòng)能，并求出衰變能Ed。5-4218Po衰變至214Pb，已知粒子的動(dòng)能E1135.5、一塊質(zhì)量為0.5kg的核燃料純239Pu，試計(jì)算這塊核燃料存放時(shí)由于α衰變放出的功率為多少瓦？（T1/2＝24110a，E（α）＝5156.59KeV）解： 代入數(shù)據(jù)可求得：作業(yè)5.5、一塊質(zhì)量為0.5kg的核燃料純239Pu，試計(jì)算這塊114代入數(shù)據(jù)計(jì)算：代入數(shù)據(jù)計(jì)算：115原子核物理習(xí)題解答課件116原子核物理習(xí)題解答課件117原子核物理習(xí)題解答課件118原子核物理習(xí)題解答課件1196-1計(jì)算3H→3He的譜的最大能量Em。作業(yè)6-1計(jì)算3H→3He的譜的最大能量Em。作業(yè)1206-2

47V既可產(chǎn)生+衰變，也可產(chǎn)生K俘獲，已知+的最大能量為1.89MeV，試求K俘獲過(guò)程放出的中微子的能量E。作業(yè)6-247V既可產(chǎn)生+衰變，也可產(chǎn)生K俘獲，已知1216-4設(shè)標(biāo)狀下的2.57cm3

的氚氣（T1/2=12.33a）樣品中，發(fā)現(xiàn)每小時(shí)放出0.80J的熱，試求：(a)衰變率D；(b)粒子的平均能量，(c)與譜的最大能量Em之比。(a)衰變率即放射性活度。故作業(yè)6-4設(shè)標(biāo)狀下的2.57cm3的氚氣（T1/2=122(b)(c)由題6-1則(b)(c)由題6-1則1236-5的衰變能Ed=0.87MeV，試求7Li的反沖能ER。注意：嚴(yán)格地講mA作業(yè)6-5的衰變能1246-6

32P的粒子最大能量Em=1.71MeV，計(jì)算放出粒子時(shí)核的最大反沖能ERe和發(fā)射中微子時(shí)核的最大反沖能ER。放出粒子須考慮相對(duì)論效應(yīng)，由（6.2-2）式由（6.2-7）式作業(yè)6-632P的粒子最大能量Em=1.71MeV，1256-7放射源74As有:(a)兩組電子，其最大能量和分支比為0.69MeV，16%和1.36MeV，16%，后者為相應(yīng)至74Se基態(tài)之衰變；(b)兩組電子，其最大能量和分支比為0.92MeV，25%和1.53MeV，2.8%，后者為相應(yīng)至74Ge基態(tài)之衰變；(c)兩組單能中微子：1.93

MeV，38%和2.54MeV，2.2%。試作出74As的衰變綱圖，并求該放射源所放出的射線的能量。6-7放射源74As有:(a)兩組電子，其126忽略反沖能000.610.67忽略反沖能000.610.67127作業(yè)作業(yè)1286-10對(duì)于，查表得，并已知子核的能級(jí)特性為0+。試求logfT1/2

值，并以此判斷母核的能級(jí)特性。為容許躍遷。其選擇定則為故母核的自旋、宇稱可能為0+或1+。6-10對(duì)于1296-12已知15N的結(jié)合能為115.49MeV，15O的衰變能為1.73MeV，中子的

衰變能為0.78MeV，試求15O的結(jié)合能。作業(yè)6-12已知15N的結(jié)合能為115.49MeV，1130原子核物理習(xí)題解答課件131原子核物理習(xí)題解答課件132作業(yè)作業(yè)133原子核物理習(xí)題解答課件1347-1原子核69Zn處于能量為436keV的同核異能態(tài)時(shí)，試求放射光子后的反沖能ER和放射內(nèi)轉(zhuǎn)換電子后的反沖能ERe。若69Zn處于高激發(fā)態(tài)，可能發(fā)射中子，試求發(fā)射能量為436keV的中子后的反沖能ERn。7-1原子核69Zn處于能量為436keV的同核異能1357-2試計(jì)算1g重的137Cs每秒放出多少個(gè)光子（已知137Cs的半衰期為30.07a，衰變至子核激發(fā)態(tài)的分支比為93%，子核躍遷的內(nèi)轉(zhuǎn)換系數(shù)分別為）7-2試計(jì)算1g重的137Cs每秒放出多少136（6.1-4）（6.1-5）7-3（6.1-4）（6.1-5）7-31377-40+2+1+E27-40+2+1+E21387-5E1E1E47-5E1E1E41398-11p3/21d3/21f7/21f7/21g9/22p3/21g9/22f