原子核物理简介

第八章 原子核物理简介一、选择题1．可以基本决定所有原子核性质的两个量是：A 核的质量和大小 B.核自旋和磁矩 C.原子量和电荷 D.质量数和电荷数2．原子核的大小同原子的大小相比，其R 核／R 原的数量级应为：A ．105 B.103 C.10-3 D.10-53．原子核可近似看成一个球形，其半径R 可用下述公式来描述：A.R ＝r 0A 1/3B. R ＝r 0A 2/3C. R ＝3034r π D.R=334A π 4．试估计核密度是多少g/cm 3？A.10；B.1012C.1014D.10175．核外电子的总角动量 6=J P ,原子核的总角动量 12=I P ,则原子的总角动量() 1+=F F P F ,其中F 为原子的总角动量量子数,其取值为A.4,3,2,1;B.3,2,1;C.2,1,0,-1,-2;D.5,4,3,2,16．已知钠原子核23Na 基态的核自旋为I=3/2,因此钠原子基态32S 1/2能级的超精细结构为A.2个;B.4个;C.3个;D.5个7．若某原子其电子轨道量子数L=2,自旋量子数S=0,核自旋量子数I=3/2,则该原子总角动量量子数为A.7/2,5/2,3/2,1/2；B. 7/2,5/2,3/2,3/2,1/2;C. 7/2,5/2,3/2,3/2,3/2,1/2；D.条件不足,得不出结果.8．若电子总角动量量子数J=1/2,原子核自旋角动量量子数I=3/2, 则原子总角动量量子数F 的取值个数为A.4个;B.3个;C.1个;D.2个9．氘核每个核子的平均结合能为1.11MeV ,氦核每个核子的平均结合能为7.07 MeV .有两个氘核结合成一个氦核时A.放出能量23.84 MeV;B.吸收能量23.84 MeV;C.放出能量26.06 MeV;D.吸收能量5.96 MeV ,10．由A 个核子组成的原子核的结合能为2mc E ∆=∆,其中m ∆指A. Z 个质子和A-Z 个中子的静止质量之差；B. A 个核子的运动质量和核运动质量之差;C. A 个核子的运动质量和核静止质量之差；D. A 个核子的静止质量和核静止质量之差11．原子核平均结合能以中等核最大, 其值大约为； ；；12．氘核每个核子的平均结合能为1.09MeV ,氦核每个核子的平均结合能为7.06 MeV .有两个氘核结合成一个氦核时,其能量的变化为MeV ,氦核比氘核稳定; B. - 23.88 MeV , 氦核比氘核稳定;C. 23.88 MeV ，氦核没有氘核稳定；D. - 23.88 MeV , 氦核没有氘核稳定.13．原子核的平均结合能随A 的变化呈现出下列规律A. 中等核最大,一般在7.5~8.0 MeV ;B. 随A 的增加逐渐增加,最大值约为8.5 MeV ;C. 中等核最大，一般在8.5-8.7 MeV ；D. 以中等核最大，轻核次之，重核最小.14．已知中子和氢原子的质量分别为1.008665u 和1.007825u,则12C 的结合能为A. 17.6 MeV ；B. 8.5 MeV ；C. 200 MeV ；D. 92 MeV .15．放射性原子核衰变的基本规律是t e N N λ-=0,式中N 代表的物理意义是A. t 时刻衰变掉的核数；B. t=0时刻的核数;C. t 时刻尚未衰变的核数；D. t 时刻子核的数目.16．已知某放射性核素的半衰期为2年,经8年衰变掉的核数目是尚存的A.5倍;B.10倍;C.15倍;D.20倍.17．1克铀23892在1秒内发射出1.24⨯104个α粒子,其半衰期为A. 3.4⨯1019秒;B. 1.4⨯1017秒；C. 2.0⨯1017秒；D. 4.9⨯10-18秒.18．8536Kr 样品的原子核数N 0在18年中衰变到原来数目的1/3, 再过18年后幸存的原子核数为A.N 0/9；B. N 0/2；C. N 0/3；D. N 0/6.19．钍23490Th 的半衰期近似为25天,如果将24克Th 贮藏150天,则钍的数量将存留多少克?； ； ； D.12. 20．若以居里为单位,在t 时刻有N 个核,其衰变常数为λ的核素的放射性强度为A. λN /3.7⨯1010 ；B. λN ⨯3.7⨯1010；C. λN ；D. λNe -λt .21．天然放射性铀系的始祖元素是23892U,最后该系形成稳定的核是20682Pb,那么铀系共经过多少次α衰变?A.59；B.8；C.51；D.10.22．在α衰变过程中,若α粒子质量为M α ,反冲核质量为M r ,则衰变能E 0和α粒子的动能E α有如下关系 A.⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=r M m E E αα10； B. ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=r M m E E αα10; C. ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ααm M E E r 10； D. ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=ααm M E E r 10. 23．在β衰变中从能,量或静止质量角度考虑能发生β+和K 俘获的关系是：A ．能发生必须能发生K 俘获B ．能发生不一定能发生K 俘获C ．能发生k 俘获必能发生D ．还要考虑其他条件才能判断24．发生β+衰变的条件是A.M (A,Z)＞M (A,Z －1)＋m e ;B.M (A,Z)＞M (A,Z ＋1)＋2m e ;C. M (A,Z)＞M (A,Z －1);D. M (A,Z)＞M (A,Z －1)＋2m e25． 发生β－衰变的条件是A. M (A,Z)＞M (A,Z ＋1)＋m e ;B.M (A,Z)＞M (A,Z ＋1)－m e ;C. M (A,Z)＞M (A,Z ＋1);D.M (A,Z)＞M (A,Z ＋1)＋2m e .26．在衰变中可伴随产生x 射线和俄歇电子的有:A.β－；B. K 俘获； C .β+和K 俘获 D .β+27．已知74Be 的原子量为7.016290, 73Li 的原子量为7.016004,从能量角度74Be ：A ．能发生β+衰变也可能发生K 俘获；B ．仅能发生β－衰变;C ．仅能发生K 俘获 ;D ．仅能发生β+衰变.28．γ衰变中的内转换电子的产生原因是：A ．核放出的γ射线使原子壳层中的电子被击出；B ．核的电磁场与壳层电子的相互作用而释放电子；C ．由壳层电子跃迁产生的γ射线再将另一电子击出；D．同俄歇电子产生原因相同29．在原子核发生衰变过程中,下述过程可产生俄歇电子A．β－和γ跃迁； B. β+和K俘获； C. K俘获和内转换（内变换）； D.内转换和β－30．以下五个试验：1.X射线，2.内转换， 3.康普顿效应，4.光电效应，5.俄歇电子. 问那两个可证实K俘获过程的存在：A .1 和2B .4和2 C.1 和3 D.1 和531．历史上利用加速器所加速的粒子实现的第一个人工核反应是：A .P+73Li→242He为吸能反应； B. α+147N→178O+p为放能反应;C.p+73Li→242He为放能反应；D. α+147N→78O+p为吸能反应.32．历史上利用加速天然放射性所产生的第一个核反应方程是：A．147N（α，p）178O,为放能反应; B .147N（α，p）178O,为吸能反应;C .73Li（p, α）42He,为放能反应; D. 73Li（p ,c）42He,为吸能反应33．在核反应63Li+21H→242He中,已知反应能为22.4MeV,测得21H的能量是4.0MeV若生成的两个粒子能量相等，其数值为：A．9.2MeV；；；34．在核反应94Be+11H→95B+01n中反应能为-1.84MeV,入射电子的阈能为：A.0MeV；；；;35．用能量为1.15MeV氘粒子引起11B（d，α）9Be反应,在方向测得出射粒子能量为6.３7MeV,则反应能为：Ａ.６MeV B. 8.03MeV C .4MeV36．已知核2H、3H、4He的比结合能分别为1.11MeV、2.83MeV、7.07MeV，则核反应2H+3H、→4He+n 的反应能为B. 17.56MeVC.-3.13MeV D .–17.56MeV37．在核反应14N+α→p+A Y中，A Y为A.17O；B.17F;C.18O;D.15N.38．利用液滴模型解释裂变过程,其体能项、表能项、库仑能项变化如下A.体能不变，表能、库仑能改变；B.表能不变体能、库仑能不变；C.库仑能不变体能、表能改变；D.三项皆改变，但变化大小不同.39．就一般情况而言，核反应可分为三个阶段.这三个阶段：A.独立粒子阶段,复合核阶段,最后阶段;B.独立粒子阶段,复合系统阶段,最后阶段;C.独立粒子阶段,复合系统阶段,复合核衰变阶段;D.独立粒子阶段,复合核阶段, 复合核衰变阶段.40．核反应直接过程应包括A.弹性散射、非弹性散射、库仑激发B.弹性散射、削裂反应、掇拾反应C.弹性散射、削裂反应、掇拾反应D.削裂反应、掇拾反应、贯穿反应41．一个235U发生裂变，其裂变碎片的质量数为下列哪一组几率最大？A.118 ,118；B.72 , 162 ;C. 96, 140 ;D.118,72.42．235U核吸收一个热中子之后,经裂变而形成13954Xe和9438Sr核,还产生另外什么粒子？A.两个中子;B.一个氘核;C.一个氘核和一个质子;D.三个中子.43．在反应堆中为使快中子变为热中子所采用的减速剂：A.镉、硼等;B.水、重水、石墨、氧化铍等;C.水、重水、铅等;D.水、重水、混凝土44．要是氢原子核发生热核反应密度D 和持续时间τ组成的劳逊判据应大于：A.1014s/c m 3；B. 108s/c m 3； C .1014s ⋅c m 3； D.1010c m 3/s.45．一个235U 吸收一个慢中子后,发生的裂变过程中放出的能量为A.8MeV ；B. 100MeV ； C .200MeV ；46．核力的力程数量级（以米为单位）A .10-15； B. 10-18； C.10-10； D. 10-13.47．下述哪一个说法是不正确的?A.核力具有饱和性;B.核力与电荷有关;C.核力是短程力;D.核力是交换力.48．核力具有以下性质：A.是具有饱和性的交换力;B.大小与电荷有关;C.仅仅有有心力;D.μ子是核力场中的量子.49．汤川介子理论认为核力是交换下列粒子而产生：A.电子和中微子;B. μ±；C.π±,π0;D.胶子50．结合能半经验公式是由液滴模型和某些实验事实得出的.下列两项与液滴模型本身无关的是：A ．对称能和对偶能项; B.库仑斥力和对偶能项 ;C. 库仑斥力和对偶能项；D.体积能和库仑斥力能.51．玻尔提出液滴模型的实验基础有A ．质子—中子散射，核大小有一定极限，放射性衰变；B ．质子—中子散射，核大小有一定极限，核密度为常数；C ．质子—中子散射，中子的发现，核密度为常数；D ．核密度为常数，核大小有一定极限，结合能与质量数成正比.二、简答题1. 解释下列概念：核电四极矩、核力及其性质、核衰变能、核反应能、裂变能、聚变能、链式反应、核反应截面、热核反应、核反应阈能、直接核反应、复合核核反应、三阶段核反应、K 俘获、俄歇电子、内转换、. 内转换电子.2. 何谓衰变常数、半衰期、平均寿命、放射性强度？放射性核素的衰变规律如何？3. β能谱有何特点？如何解释？4. 何谓核液滴模型？是用该模型解释复合核核反应和重核裂变？5. 原子核的平均结合能曲线有何特点？6. 某原子X A Z 的质量小于Y A 1Z -的质量，但大于Y A 1Z '+的质量，从能量的角度考虑，该核能发生何种衰变？三、计算题1. 算出73Li （p, α）42He 的反应能.已知：11H ：1.007825u, 42He:4.002603u, 73Li:7.015999u.（放能：17.35MeV ）2. 第一题中,如果以1MeV 的质子打击Li,问在垂直于质子束的方向观测到42He 的能量有多大?（9.175MeV ） 3. 以能量E 1=0.6MeV 的氘核轰击氘靶放出中子：(a)写出这时发生的核反应式；(b)由氘核放出的中子方向与氘核入射方向垂直时,试计算中子的能量E 2?(2.58MeV)4. 如果开始时放射性物质中含有1克234U ，则经过两万年，还有多少未衰变的234U ？那时它的放射性强度是多少？（234U 的半衰期为2.48×105年） 5. 用中子撞击Al 2713靶时，可分别发生飞出质子和光子的反应，（1）试分别写出核反应方程式；（2）已知M （27，13）=26.981530u ，M （27，12）=26.984343u ，M （28，13）=27.9811912u ，M （1，1）=1.007825u ，m n =1.00865 u ，分别计算两种核反应的反应能，并计算有关阈能.6. 已知7Li 和7Be 的比结合能分别为，（1）计算反应7Li （p ，n ）7Be 的反应能和阈能. （2）当质子以阈能入射于静止的靶核，体系的质心在实验室系中的动能多大？7. 14C 的半衰期为5500年，写出14C 的衰变方程. 如果生物体死后就再没有14C 进入体内，现在测得一棵死树的14C 放射性强度为活树的1/3，试估算该树已死了多少年？8. 已知U23592的原子质量为235.0439u ，中子的质量为m n =1.008665u ，质子的质量为m p =1.007277u ，求U23592原子核的结合能和每个核子的平均结合能？。