原子核物理課后習(xí)題答案

1、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)得離子軌道的半徑為0.182m。試求：（1）離子速度（2）離子質(zhì)量（3）離子質(zhì)量數(shù),解：（1）因?yàn)椋?可得： （2）由公式可得： （3）由公式可得：,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，這種躍遷時(shí)核能級(jí)間的躍遷嗎？為什么？答：不是。在磁場(chǎng)中

2、，由于核磁矩具有不同的取向，原來的一個(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。,2.2、已知222Rn的半衰期為3.824d，問1μ的Ci和103Bq的222Rn的質(zhì)量分別是多少？解： 從而可得： 最后可得：,2.6、實(shí)驗(yàn)測(cè)得純235U樣品的放射性比活度為80.0Bq·mg－1，試求235U的半衰期。解：

3、 可得：,2-8、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：設(shè)地球的年齡為t，則： 可得：,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％，求該古代人的死亡年代。解：可設(shè)該古代人是在t年前死亡的，由此可得： 代入數(shù)據(jù)可得：,2.15試估算一下，1kg235U吸收中子完全發(fā)生裂變可釋放多大能量（能量單位用MeV）？相當(dāng)于

4、多少噸煤所釋放的能量（每噸煤燃燒所放出的能量是3.14×1010J）解：,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)天然放射系中沒有見到β+放射性和EC放射性

5、？ 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)天然放射系中沒有見到β+放射性和EC放射性。,5.3 、 衰變到 ，有兩組α粒子，其能量分別為E（α0）＝6621KeV，E（α1

6、）＝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：,5.4 、 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：,5.5、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）＝5