《核物理实验方法》作业汇总(期末复习)
核物理学重点知识总结(期末复习必备)
核物理学重点知识总结(期末复习必备)
核物理学重点知识总结（期末复必备）
1. 核物理基础知识
- 核物理的定义：研究原子核内部结构、核反应以及与核有关
的现象和性质的学科。
- 原子核的组成：由质子和中子组成，质子带正电，中子无电荷。
- 质子数（原子序数）：表示原子核中质子的数量，决定了元
素的化学性质。
- 质子数与中子数的关系：同位素是指质子数相同、中子数不
同的原子核。
2. 核反应与放射性
- 核反应定义：原子核发生的转变，包括衰变和核碰撞产生新核。
- 放射性定义：原子核不稳定，通过放射射线（α、β、γ射线）变为稳定核的过程。
- 放射性衰变：α衰变、β衰变和γ衰变。
3. 核能与核能应用
- 核能的释放：核反应过程中，原子核质量的变化引发能量的
释放。
- 核能的应用：核电站、核武器、核医学、核技术等领域。
- 核电站工作原理：核反应堆中的核裂变产生的能量转换为热能，再通过蒸汽发电机转换为电能。
4. 核裂变与核聚变
- 核裂变：重核（如铀）被中子轰击后裂变成两个或更多轻核
的过程，释放大量能量。
- 核聚变：两个轻核融合成一个较重的核的过程，释放更大的
能量。
- 核裂变与核聚变的区别：核裂变需要中子的引发，核聚变则
需要高温和高密度条件。
5. 核辐射与辐射防护
- 核辐射：核反应释放的射线，包括α射线、β射线、γ射线等。
- 辐射防护：采取合理的防护措施，减少人体暴露在核辐射下
的危害。
以上是对核物理学的一些重点知识进行的总结。
在期末复习中，希望这些内容能对你有所帮助！。
核物理学的测试题
核物理学的测试题1. 简答题a) 什么是核物理学？核物理学是研究原子核结构、核反应以及与核相互作用的物理学领域。
b) 什么是原子核？原子核是原子的中心部分，由质子和中子组成。
c) 什么是核反应？核反应是指核之间发生的转换、聚变或裂变过程。
d) 核聚变与核裂变有什么区别？核聚变是指两个轻核融合形成一个更重的核，而核裂变是指一个重核分裂为两个较轻的核。
e) 什么是半衰期？半衰期是指放射性物质衰变为其初始数量的一半所需的时间。
2. 计算题a) 一个原子核具有30个质子和40个中子。
请确认该原子核的质量数和原子序数，并写出该核的化学符号。
该原子核的质量数=30+40=70。
该原子核的原子序数=30。
该核的化学符号为30Zn。
b) 一个铀核在经历连续α衰变和β衰变后，转变为锇核，请计算原铀核与锇核的质量数和原子序数。
根据连续α衰变：铀核→镎核→镅核→锇核铀核的质量数=238。
铀核的原子序数=92。
根据β衰变：铀核→钍核→锇核锇核的质量数=238。
锇核的原子序数=92。
3. 简答题a) 提供一个代表核反应的示例。
核反应的一个示例是核聚变反应：氘核与氚核聚变形成氦核和一个中子。
b) 如何利用核反应发电？核反应发电利用核裂变或核聚变反应来产生热能，然后使用热能转化为电能，驱动发电机发电。
c) 什么是核裂变链式反应？核裂变链式反应是指一个裂变核产生的中子继续引起其他核的裂变，从而产生更多的裂变核和中子的连续反应。
4. 计算题a) 某个放射性核素的半衰期为2小时。
如果初始含量为100克，经过6小时后剩余多少克？经过6小时，共经历了3个半衰期。
剩余的克数 = 初始含量 × (1/2)^n其中，n为经历的半衰期次数。
剩余的克数 = 100 × (1/2)^3 = 100 × (1/8) = 12.5克。
b) 对于放射性核素，如果半衰期较长，会对环境造成什么影响？如果放射性核素的半衰期较长，意味着其放射性衰变过程也相对较长，会导致较长时间的放射性释放，对环境造成长期的辐射污染，对生物体和生态系统造成潜在的危害。
核反应堆物理-复习重点--答案汇总-图文
核反应堆物理-复习重点--答案汇总-图文第一章核反应堆的核物理基础（6学时）1. 什么是核能？包括哪两种类型？核能的优点和缺点是什么？核能：原子核结构发生变化时释放出的能量，主要包括裂变能和聚变能。
优点：1）污染小：2）需要燃料少；3）重量轻、体积小、不需要空气，装一炉料可运行很长时间。
缺点：1）次锕系核素具有几百万年的半衰期，且具有毒性，需要妥善保存；2）裂变产物带有强的放射性，但在300年之内可以衰变到和天然易裂变核素处于同一放射性水平上；3）需要考虑排除剩余发热。
2. 核反应堆的定义。
核反应堆可按哪些进行分类，可划分为哪些类型？属于哪种类型的核反应堆？核反应堆：一种能以可控方式产生自持链式裂变反应的装置。
核反应堆分类：分类的着眼点 A．用途名称和特征 A1 动力堆：发电，供热，作为推进动力 A2 生产堆：生产钚－239或氚A3 研究试验堆 A4 特殊用途堆 3. 原子核基本性质。
核素：具有确定质子数Z和核子数A的原子核。
同位素：质子数Z相同而中子数N不同的核素。
同量素：质量数A相同，而质子数Z和中子数N各不相同的核素。
同中子数：只有中子数N相同的核素。
原子核能级：最低能量状态叫做基态，比基态高的能量状态称激发态。
激发态是不稳定的，会自发跃迁到基态，并以放出射线的形式释放出多余的能量。
核力的基本特点： 1）核力的短程性 2）核力的饱和性 3）核力与电荷无关 4. 原子核的衰变。
包括：放射性同位素、核衰变、衰变常数、半衰期、平均寿命的定义；理解衰变常数的物理意义；核衰变的主要类型、反应式、衰变过程，穿透能力和电离能力。
放射性同位素：不稳定的同位素，会自发进行衰变，称为放射性同位素。
核衰变：有些元素的原子核是不稳定的，它能自发而有规律地改变其结构转变为另一种原子核，这种现象称为核衰变，也称放射性衰变。
衰变常数：它是单位时间内衰变几率的一种量度；物理意义是单位时间内的衰变几率，标志着衰变的快慢。
核物理 复习资料
动，处于不同运动状态的核，不仅有自己特定的形状，还具有不同的能量和角动量，这些能量与角动量都是分立的，因而形成能级。
（θ，φ）＝单位时间出射至（θ，φ）方向单位立体角内的粒子数／（单位时间的入射粒子数×单位面积的靶核数）（一个入射粒子同单位面积靶上一个靶核发生反应的概率。
）σ＝单位时间发生的反应数／（单位时间的入射粒子数×单位面积的靶核数）反应的概率。
1.什么是穆斯堡尔效应？为何同一个核的γ共振吸收很难观测到？答：将放射的γ光子与吸收γ光子的原子核束缚在晶格中，当γ光子的能量满足一定条件时，遭受反冲的不是单个原子核，而是整块晶体的质量远大于单个原子核的质量，所以其由于原子核发射γ射线时，一般要受到反冲，本来是静止的处于激发态的原子核，当它通过放射γ光子跃迁到基态时，γ光子激发能Eo的绝大部分，还有很小一部分变成了反冲核的动能ER ；故γ光子所释放的能量E O-E R，而处于基态的同类原子核吸收γ光子时也会有同样的反冲，要把原子核激发态到能量Eo的激发态，γ射线的能量则为E O+E R，同一核发射γ射线的能量与吸收γ射线而能量不同，所以同一核的γ射线共振吸收很难观测到。
2.α、β、γ射线本质分别是什么？在α衰变或β衰变中，如果原子核放出一个α粒子或者β粒子原子核将怎样变化？@答：α射线本质：原子核放射出α粒子β射线本质：原子核放射出β粒子或俘获一个轨道电子γ射线本质：原子核通过发射γ光子来实现从激发态到较低能态的过程α衰变：放一个α粒子,原子核的质子数减少两个，中子数也减少两个。
β衰变: 放出一个β-离子，则原子核中一个中子变为质子放出一个β+ 离子，则原子核中一个质子变为中子3.β能谱特点是什么，试用中微子假说解释。
答：β粒子的能量是连续的；有一个确定的最大能量Em；曲线有一极大值，即在某一能量处，强度最大。
由于原子核在β衰变过程中，不仅仅放出β粒子，还放出一个不带电的中性粒子，它的质量几乎小得为0，则在β衰变过程中有两种极端的情况：当β粒子和反冲核的动量大小相等方向相反，此时衰变能Ed≈Eβ；当中微子和反冲核的动量大小相等方向相反时，β粒子的动能为0。
核物理复习资料
核物理复习资料一、核物理的基本概念核物理是研究原子核的结构、性质和相互作用以及原子核发生的各种变化过程的学科。
原子核是由质子和中子组成的，质子带正电荷，中子不带电。
原子的质量主要集中在原子核上，而电子围绕原子核运动。
原子核的大小通常在 10^－15 米到 10^－14 米的范围内。
虽然原子核很小，但它包含了巨大的能量。
二、原子核的稳定性原子核的稳定性取决于多种因素，其中最重要的是质子数和中子数的比例。
一般来说，质子数和中子数相等或相近的原子核比较稳定。
但对于一些较重的原子核，中子数相对较多时更稳定。
另外，存在一种神奇的“幻数”概念。
具有特定质子数或中子数等于“幻数”的原子核具有较高的稳定性。
三、核力核力是将质子和中子紧紧束缚在原子核内的一种强大的作用力。
它是一种短程力，只在原子核的尺度内起作用。
核力非常强大，比电磁力大得多。
核力具有饱和性和交换性等特点。
四、放射性衰变放射性衰变是指原子核自发地放出射线而转变为另一种原子核的过程。
常见的放射性衰变类型包括α衰变、β衰变和γ衰变。
α衰变是原子核放出一个α粒子（由两个质子和两个中子组成），从而使原子核的质子数和质量数都减少。
β衰变分为β⁺衰变和β⁻衰变。
β⁺衰变是原子核中的一个质子转变为一个中子，并放出一个正电子和一个中微子；β⁻衰变则是一个中子转变为一个质子，放出一个电子和一个反中微子。
γ衰变通常是在α衰变或β衰变后，原子核处于激发态，通过放出γ射线（高能光子）回到基态。
五、核反应核反应是指原子核在外界粒子的轰击下，发生性质和结构变化的过程。
与化学反应相比，核反应涉及的能量变化要大得多。
核反应可以分为人工核反应和天然核反应。
人工核反应是通过加速器等设备使粒子加速并撞击靶核来实现的。
六、核能核能的释放主要通过两种方式：核裂变和核聚变。
核裂变是重原子核分裂为两个或多个较轻原子核的过程，同时释放出大量的能量。
例如，铀 235 在吸收一个中子后会发生裂变，产生多个碎片原子核，并释放出中子和能量。
核物理分析答案终极版
第一章1、微观截面：△I＝－σIN△x，σ为比例常数，称为微观截面，它与靶核的性质和中子的能量有关。
σ是表示平均一个给定能量的入射中子与一个靶核发生作用概率大小的一种度量。
宏观截面：∑＝Nσ，把∑称为宏观截面，宏观截面是一个中子与单位体积内所有原子核发生核反应的平均概率大小的一种度量。
2、平均自由程：中子与原子核发生某种反应之前所穿行的平均距离。
3、中子密度：单位体积内的中子数，用n表示。
4、核反应率：每秒每单位体积内的中子与介质原子核发生作用的总次数，用R表示，便等于R＝nv∑ 中子/m3•s，R叫做核反应率。
5、中子通量密度：等于该点的中子密度与相应中子速度的乘积，表示单位体积内所有中子在单位时间内穿行距离的总和。
中子通量密度是该点沿空间各个反向的微分中子束强度之和。
中子注量率＝中子通量密度。
它的大小反映堆芯内核反应率的大小，因此也反映出堆的功率水平。
6、俘获-裂变比：α＝σr/σf，辐射俘获截面与裂变截面只比。
α与裂变同位素种类和中子能量有关。
7、有效裂变中子数：燃料核每吸收一个中子后平均放出的中子数，用η表示。
8、顺发中子：裂变反应时，99%以上的中子是在裂变瞬间（约10ˇ-14次方s）发射出来的，把这些中子叫顺发中子。
9、缓发中子：有小于1%的中子（对235U裂变，约有0.65%）是在裂变碎片衰变过程中发射出来的，把这些中子叫做缓发中子。
像87Br这种裂变碎片，在衰变过程中能够产生缓发中子，通常叫做缓发中子先驱核。
10、四因子公式：k∞＝εpfη。
第二章1慢化能力：.只有当中子与核发生散射碰撞时，才有可能使中子的能量降低。
因此要求慢化剂应同时具有较大的宏观散射截面∑s和平均对数能降ξ。
通常把乘积ξ∑s叫做慢化剂的慢化能力。
2.慢化比：我们定义ξ∑s/∑a叫做慢化比。
从反应堆物理观点来看，它是表示慢化剂优劣的一个重要参数，好的慢化剂不近应具有较大的ξ∑s值，还应该具有较大的慢化比。
3.慢化剂的选择：除了要求有大的慢化能力外，从减少中子损失的角度显然还要求慢化剂应具有小的吸收截面。
核物理与核波期末考试复习试题4套(部分含答案)
核物理与核波期末考试复习试题4套(部分含答案)这是一份核物理与核波期末考试复试题，共包含4套试题，其中部分试题已附答案。
以下是试题的大致内容：套题一：1. 核物理的基本概念是什么？2. 请解释核反应和核裂变的区别。
3. 描述核聚变的过程。
4. 核电池和核动力发电站之间有何不同？5. 请列出几种常见的核辐射类型，并给出它们的特点。
6. 什么是半衰期？请结合例子进行说明。
答案：1. 核物理研究原子核的性质、结构和相互作用的科学。
2. 核反应是指两个或多个原子核彼此接触并相互作用，从而产生新的原子核的过程；核裂变是指重核（如铀、钚）被冲击或吸收/俘获中子后分裂成两个或多个较轻的原子核的过程。
3. 核聚变是指两个或多个轻核（如氢和氦）融合成一个较重的原子核的过程。
4. 核电池是指利用放射性同位素的衰变释放的能量来产生电能的装置；核动力发电站是指利用核裂变释放的能量来产生电能的装置。
5. 常见的核辐射类型包括阿尔法射线、贝塔射线和伽马射线。
阿尔法射线带有正电荷，贝塔射线带有负电荷，伽马射线无电荷。
它们都具有高能量和强穿透力的特点。
6. 半衰期是指放射性同位素衰变至原有量的一半所需要的时间。
例如，碳-14的半衰期为5730年，意味着经过5730年，原有的碳-14数量会减少一半。
套题二：1. 什么是核辐射的量度单位？请列举几个常用的单位。
2. 核物理中的“质量缺失”是指什么？3. 请解释质子和中子的区别，并说明它们在原子核中的作用。
4. 核能的产生和释放过程是怎样的？5. 请说明核燃料循环的各个阶段。
答案：1. 核辐射的量度单位是西弗（sievert）。
常用的单位有毫西弗（millisievert）、微西弗（microsievert）和千西弗（kilosievert）等。
2. "质量缺失"指的是核反应中原子核的质量在反应前后有所损失。
其中一部分质量转化为能量输出。
3. 质子带有正电荷，中子没有电荷。
原子核物理期末复习
Ed mx m y m c 2 BY B BX
Z 2, A 4 A 4 2,4 4c 2 Z , A 2 A c2 c2 c Z , A Z 2, A 4 2,4
10
mZ , A ZM 1H A Z mn M Z , A
结合能：自由核子结合组成原子核时释放的能量
Z , A M Z , A Ac 2 ——质量过剩
BZ , A M Z , Ac 2 Z 1H A Z n - Z , A
具有β 放射性或 EC，反之为β−放射性 20.平均结合能（也称比结合能）：原子核平均每个核子的结合能。ε=B/A 其表示若把原子核拆成自由 核子，平均对每个核子所要做的功，比结合能大小标志着原子核结合的松紧度。
由曲线可以得到如下规律： 1）A<30，曲线的趋势是上升的，但起伏较大 2）A>30,ε≈8MeV 3）曲线的形状是中间高，两端低。说明轻、重核结合 比较松，中等质量核结合比较紧。
-1-
单位的突出优点。 15.核磁共振法（核的自旋 I 已知，测量磁矩的是指在于测量 gI 因数）
将样品至于匀强磁场 B 中（≈1T）由于核具有磁矩与磁场作用获得附加能量 E I B Iz B
Iz 有 2I+1 个值，所以 E 也有 2I+1 个值 E g l N mI B 。so,能量随核在磁场中取向不同而不同。按核
2 A 2 - 1 1
结论：当时间足够长时，母体和子体的相对数量保持恒定比例，不随时间变化。 B.长期平衡（母体衰变极慢,T1>>T2,λ1<<λ2） A2=A1,即λ1N1=λ2N2 结论：当时间足够长时，子体的核数目和放射性活度达到饱和，并且子母体的放射性活度相等。 C.不平衡（母体比子体衰变得快,T1<T2,λ1>λ2） A N 2 1 N (0)e t
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《核物理实验方法》作业汇总（期末复习）
2016.5.6汇总谢伟
第一次作业：
1、简述高压倍增器的优缺点及主要用途。
2、画出静电加速器的示意图并简述其工作原理。
第二次作业：
1、画出直线加速器的示意图并说明其工作原理（需查阅相关课外资料）
2、画出回旋加速器的示意图并证明旋转频率与速度无关。
第三次作业
1、带电粒子主要通过哪两种方式在物质中损失能量？
2、什么是切伦科夫辐射和穿越辐射？
3、光子通过哪三种方式在物质中损失能量？
第四次作业
1.什么是气体探测器？气体探测器有哪几个工作模式？请说明每个工作模式的特点。
2.请画出电离室的电荷感应过程示意图。
并结合示意图简要说明电离室的工作原理。
3.电离室的优缺点是什么，有哪些应用？
第五次作业
1.正比计数器的工作原理是什么？正比计数器有哪些性能参数？
2.正比计数器有哪些应用？请举例说明。
3.以有机管为例，说明G-M计数器的工作原理和猝灭机制。
第六次作业
1、请简述多丝正比室的测量原理
2、漂移室在高能物理上有什么应用？
第七次作业
1、流光-放电模式是怎么形成的，请简单定性说明。
2、请简述电阻板室的结构和性能。
第八次作业
1、利用能带论解释绝缘体、导体、半导体的区别。
2、什么是P型半导体？什么是N型半导体？什么是PN结？
3、简述半导体探测器的工作原理。
4、常见的径迹测量半导体有哪几种？
第九次作业
1、画出闪烁探测器的组成示意图并说明其工作原理。
从粒子进入闪烁体内损失能量到转变为电信号，可以分成哪几个阶段？
2、结合教材P235的表6.2.1回答，哪种无机晶体具有最大的光输出？哪种无机晶体具有最短的发光衰减时间？BGO 晶体的发射光谱主峰是多少？
3、有机闪烁体可以分为哪三大类？每类各有什么优缺点？
4、光电倍增管由哪几部分构成？并简单说明光电倍增管的工作原理。
第十次作业
1、解释什么是伽马射线的全能峰、康普顿连续谱、逃逸峰？
2、结合教材P285图6.5.13回答：
（1）图中的两个三角形表示什么电路？
（2）图中“符合1”和“符合2”的作用分别是什么？对应什么样的逻辑电路？
（3）简述该图是如何测量多丝正比室的探测效率的？
3、请写出切伦科夫辐射角公式，并解释如何利用切伦科夫探测器分辨速度不同的粒子？。