第八章 原子核物理简介
原子与原子核——知识介绍
原子和原子核 ——知识介绍一．原子结构（一）原子的核式结构人们认识原子有复杂结构是从1897年汤姆生发现电子开始的。
汤姆生通过研究对阴极射线的分析发现了电子，从而知道，电子是原子的组成部分，为了保持原子的电中性，除了带负电的电子外，还必须有等量的正电荷。
因此汤姆生提出了“葡萄干面包”模型：正电荷部分连续分布于整个原子，电子镶在其中。
1909年卢瑟福在α粒子散射实验中，以α粒子轰击重金属箔发现：大多数α粒子穿过薄膜后的散射角很小，但还有八千分之一的α粒子，散射角超过了900，有些甚至被弹回来，散射角几乎达到1800。
1911年卢瑟福提出了原子核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核称为原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间绕核高速旋转。
从α粒子散射实验的数据可以估计出原子核的大小约为10-15——10-14米，原子半径大约为10-10米。
原子核式结构模型较好的解释了α粒子散射实验现象，也说明了汤姆生的“葡萄干面包”模型是错误的。
（二）玻尔的氢原子理论1．1．巴耳末公式1885年，瑞士物理学家巴耳末首先发现氢原子光谱中可见光区的四条谱线的波长，可用一经验公式来表示：)121(122n R -=λ n =3，4，5……式中λ为波长，R =×10 7米-1称为里德伯恒量，上式称为巴耳末公式。
2．2．里德伯公式1889年，里德伯发现氢原子光谱德所有谱线波长可用一个普通的经验公式表示出来：)11(122n m R -=λ式中n=m+1，m+2，m+3……，上式称为里德伯公式。
对于每一个m ，上式可构成一个光谱系： m=1，n=2，3，4……赖曼系（紫外区）m=2，n=3，4，5……巴尔末系（可见光区）m=3，n=4，5，6……帕邢系（红外区）m=4，n=5，6，7……布喇开系（远红外区）3．3．玻尔的氢原子理论卢瑟福的原子核式结构模型能成功地解释α粒子散射实验，但无法解释原子的稳定性和原子光谱是明线光谱等问题。
原子核物理[教材]
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原子核物理徐象如我们知道，原子核物理是研究原子核的结构和变化规律，获得射线束并将其用于探测、分析的技术，以及研究同核能、核技术应用有关的物理问题。
简称核物理。
下面着重谈一下对它的介绍。
人类首次观测到核变化是在1896年，A.-H.贝可勒尔发现了天然放射性，人类首次观测到核变化，通常将它作为核物理学的开端。
此后的40多年，主要从事放射性衰变规律和射线性质的研究，并用射线对原子核作初步探讨；还创建了一系列探测方法和测量仪器，一些基本设备如各种计数器、电离室等沿用至今。
探测、记录射线并测定其性质，一直是核物理研究和核技术应用的一个中心环节。
放射性衰变的研究证明了一种元素可以通过α衰变或β衰变而变成另一种元素，推翻了元素不可改变的观点；还确立了衰变规律的统计性。
统计性是微观世界物质运动的一个根本性质，同经典力学和电磁学所研究的宏观世界物质运动有原则上的区别。
衰变中发射的能量很大的射线，特别是α射线，为探索原子结构提供了前所未有的武器。
1911年，E.卢瑟福等用α射线轰击各种原子，从射线偏折的分析确立了原子的核式结构，并提出原子结构的行星模型，为原子物理学奠定基础；还首次提出原子核这个词，不久便初步弄清了原子的壳层结构和其电子的运动规律，建立和发展了阐明微观世界物质运动规律的量子力学。
1919年，卢瑟福等人发现用α射线轰击氮核时释放出质子，首次实现人工核反应。
此后用射线引起核反应的方法逐渐成为研究原子核的主要手段。
初期取得的重大成果是1932年中子的发现和1934年人工放射性核素的制备。
原子核是由中子和质子组成的。
中子的发现不仅为核结构的研究提供必要的前提，还因为它不带电荷，不受核电荷的排斥，容易进入原子核而引起中子核反应，成为研究原子核的重要手段。
30年代中，人们还从对宇宙线的观测发现正电子和“介子”(后称μ子)，这些发现是粒子物理学的先河。
20年代后期，开始探讨加速带电粒子的原理。
30年代初，静电、直线和回旋等类型的粒子加速器已具雏形，在高压倍加器上实现初步核反应。
原子核物理
原子核物理（红色字体为极有可能考的）关于名词解释的几点修改核的集体模型：每个核子在核内除了相对其它核子运动外，原子核的整体还发生振动与转动，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。
核反应微分截面：σ（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3单位面积的靶核数）核反应截面：一个粒子入射到单位面积内只含一个靶核的靶子上所发生的反应概率。
（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3单位面积的靶核数）核反应产额：入射粒子在靶中引起的反应数与入射粒子之比，即一个入射粒子在靶中引起反应的概率。
简答题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，所以其反冲速度极小，反冲能量实际等于零。
整个过程可看作无反冲的过程，这种效应叫做穆斯堡尔效应。
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E R ；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。
原子物理原子核的组成简介
原子物理原子核的组成简介
1、天然放射现象
⑴天然放射现象的发现：1896年法国物理学，贝克勒耳发现铀或铀矿石能放射出某种人眼看不见的射线。
这种射线可穿透黑纸而使照相底片感光。
放射性：物质能发射出上述射线的性质称放射性
放射性元素：具有放射性的元素称放射性元素
天然放射现象：某种元素自发地放射射线的现象，叫天然放射现象。
这表明原子核存在精细结构，是可以再分的。
⑵放射线的成份和性质：用电场和磁场来研究放射性元素射出的射线，在电场中轨迹，如：图1
2、原子核的组成
原子核的组成：原子核是由质子和中子组成，质子和中子统称为核子在原子核中：质子数等于电荷数、核子数等于质量数、中子数等于质
量数减电荷数。
原子核物理学的基础
原子核物理学的基础原子核物理学是研究原子核的结构、性质及其相互作用的一门科学。
这一领域的研究不仅推动了科学技术的发展，还对人类社会的许多方面产生了深远的影响。
在这篇文章中，我们将探讨原子核物理学的基本概念、发展历程、实验方法以及其在现代科技中的应用。
原子核的构成原子核是原子的核心部分，它由质子和中子组成。
质子带正电，中子不带电，这两者统称为核子。
原子核的性质和行为取决于核子之间的相互作用，而这种相互作用又由强相互作用主导。
强相互作用是一种短程力，能够克服质子的静电排斥力，从而使它们可以在密集的空间内聚集在一起。
原子的质量大部分集中在其核中，因为质子的质量比电子的质量大得多。
质量与能量的关系根据爱因斯坦的质能关系公式 (E=mc^2)，质量和能量是可互换的。
在核物理学中，核反应释放或吸收的能量与参与反应的核子的质量有关，当这些核子重新组合成新的状态时，系统的总能量会发生变化。
这一点对于理解放射性衰变和核反应至关重要。
核子的特性质子的数目决定了元素的种类，称为原子序数。
中子的数目会影响同位素的形成，同位素是具有相同元素但中子数不同的一组原子。
正因为中子数量差异，导致同位素在化学性质上较为相似，但在物理性质上却可能显示出显著差异。
例如，氢有三种同位素：氕、重氢和超重氢。
核力与相互作用原子核内所有核子的行为都受到强相互作用力及其它影响，如电磁力、弱相互作用等的调节。
其中，强相互作用负责保持原子核内部质子和中子之间的结合。
强相互作用强相互作用是一种能量极强而且范围非常有限的力。
它主要表现为将核子彼此吸引，使得它们能够聚集在一起并形成稳定的原子核。
与此相对的是弱相互作用，它负责某些类型的放射性衰变，如β衰变。
弱相互作用虽然不能将核子绑定，但在某些情况下允许其转化成其它粒子。
放射性衰变放射性衰变是指不稳定原子核自发转化为更稳定状态的一种过程。
这种过程通常伴随有粒子的发射或能量的释放。
例如，铀-238经历α衰变会变成钍-234。
核物理学的基本概念
核物理学的基本概念核物理学是研究原子核及其内部结构、性质和相互作用的学科。
它是物理学的一个重要分支，对于我们理解宇宙的起源、核能的应用以及核武器的开发等都具有重要意义。
本文将介绍核物理学的基本概念，包括原子核的组成、核力的作用、放射性衰变以及核反应等内容。
1. 原子核的组成原子核是由质子和中子组成的，质子带正电，中子不带电。
质子和中子统称为核子。
质子和中子都是由更基本的粒子——夸克组成的。
夸克有六种不同的“味道”，分别是上夸克、下夸克、奇夸克、反上夸克、反下夸克和反奇夸克。
质子由两个上夸克和一个下夸克组成，中子由一个上夸克和两个下夸克组成。
2. 核力的作用原子核内部存在着一种特殊的力——核力。
核力是一种非常强大而短程的力，只在非常近距离内起作用。
它能够将质子和中子紧密地结合在一起，维持原子核的稳定。
核力的作用是吸引力，它能够克服质子之间的电相互作用力，使得原子核能够存在。
3. 放射性衰变放射性衰变是指某些原子核自发地发生变化，释放出粒子或电磁辐射的过程。
放射性衰变可以分为α衰变、β衰变和γ衰变三种类型。
α衰变：原子核放出一个α粒子，即两个质子和两个中子组成的氦离子。
β衰变：原子核中的一个中子转变为一个质子，并释放出一个电子和一个反中微子。
γ衰变：原子核从高能级跃迁到低能级时释放出γ射线，γ射线是一种高能量的电磁辐射。
放射性衰变是一种自然现象，它具有随机性和不可预测性。
通过研究放射性衰变可以了解原子核的稳定性以及核反应的过程。
4. 核反应核反应是指原子核之间发生的转化过程。
核反应可以分为裂变和聚变两种类型。
裂变：原子核分裂成两个或多个较小的核片段，同时释放出大量能量。
裂变反应是核能的重要来源，也是核武器的基础原理。
聚变：两个或多个原子核融合在一起形成一个更大的原子核，同时释放出巨大的能量。
聚变反应是太阳和恒星内部的能量来源，也是未来清洁能源的发展方向。
核反应具有高能量密度和巨大的威力，因此在核能利用和核武器开发方面具有重要意义。
原子核物理
H 0为粒子运动哈密顿量 其中：
H 0 T (i) V (i)
i 1
A
H res为剩余相互作用
H res
i j 1
V (ij) V (i)
i 1
A
A
求解Schrödinger方程的一种近似途径是选择一个较好的平均势V(i),使 剩余相互作用 和0 相比很小，可当作微扰来处理。 H res H 在独立粒子近似下，忽略剩余相互作用，则Schrödinger方程变为：
在原子中，处于中心的原子核对于周围的电子来讲可以看作是点电荷， 它的库仑场是有心力场。可以近似的认为每个电子是在核和其它电子所组 成的平均场中各自独立的运动，这个平均场是一种有心场。 根据量子力学，电子的运动状态由四个量子数n,l, m , m 来描述。 s l n--- 主量子数 l--- 轨道角动量量子数 ml , ms ---轨道磁量子数和自旋磁量子数 n取正整数：n=1,2,3,…… 对一定的n,l取值,l=0,1,2,…n-1，共n。 对一定的l, ml 取值： ml =l,l-1,l-2,…,-l 共2l+1 对一个 m , m =±1/2 s s 对于库仑场，在不考虑电子自旋与轨道运动相互作用的情况下，电子的 能量状态由n和l决定。
二、结合能的变化
原子核的结合能，是原子核稳定性的一种表征。 结合能的相对值越大，表示原子核结合的越紧密，稳定性越好。 1、中子结合能 原子核俘获一个中子所释放的能量Bn.如下图
由图可见，当N=8,20时，中子结合能Bn 比邻近核小，这表明幻数核具有较好的稳定 性。同样对Z为幻数的核俘获一个质子的情形 也如此。
我们知道，当原子中电子数等于某些特殊的数目（2，10，18，36， 54，86）时，该元素特别稳定。它们不易与别的元素起作用，叫做惰性气 体。利用量子力学，可以计算出以上特殊数目正是原子壳层结构中电子填 满壳层的数目。 对于原子核也存在特殊的数目。当组成原子核的质子数或中子数为 2， 8，20，28，50，82或中子数为126时，原子核特别稳定。这些数目叫做 “幻数”。 由此启发人们提出一个问题，原子核中是否也存在壳层结构？
原子核物理
原子核物理简介原子核物理是研究原子核的性质、结构和相互作用的科学领域。
原子核是构成原子的中心部分，由质子和中子组成。
在一颗原子核中，质子和中子通过强相互作用相互吸引，形成核力使得核稳定。
原子核物理涉及核衰变、核反应、核聚变、核裂变等现象的研究。
本文将介绍原子核的基本结构、核力的作用机制、核反应的分类以及相关实验研究成果。
原子核结构原子核由质子和中子组成，质子带正电荷，中子不带电荷。
质子数量决定了元素的化学性质，中子数量影响原子核的稳定性。
原子核的大小通常在微米或亚微米级别，密度极高。
原子核的尺寸与质子和中子的结合能有关，经过研究发现原子核的密度不均匀，存在着核壳结构。
核力的作用核力是一种很强的作用力，使得质子和中子在原子核内形成稳定的结构。
核力是一种短程的强相互作用力，作用范围在核内非常短，只有几个费米米。
核力分为强核力和弱核力，强核力主要维持核的结构，弱核力主要参与核衰变等过程。
核力的作用机制一直是原子核物理研究的重要课题之一。
核反应核反应是指原子核发生变化的过程，包括核衰变、核聚变和核裂变等现象。
核反应通常伴随着能量释放或吸收，是核能产生及利用的基础。
核反应可以分为放射性衰变、中子俘获、核裂变和核聚变等不同类型。
核反应的研究对于了解核能的产生、核武器的制造以及医学上的放射性治疗都具有重要意义。
实验研究原子核物理的研究需要借助各种实验手段。
核子加速器是探测原子核结构和性质的重要工具，粒子探测器可以用来探测核反应中产生的粒子。
X射线衍射、中微子探测等技术也被广泛应用于原子核物理研究中。
实验研究成果不仅可以验证理论模型，还能够发现新的物理现象和规律。
结论原子核物理作为研究原子核结构和相互作用的领域，对于核能产生、核武器制造、医学应用等领域都具有重要意义。
通过对核反应、核力的研究，人们能够更深入地了解原子核的奥秘，为人类社会的发展做出贡献。
随着科学技术的不断发展，原子核物理领域的研究将会有更多新的突破和发展。
物理学中的原子核物理理论
物理学中的原子核物理理论原子核物理理论是物理学中的一个重要分支。
它研究的是原子核的结构和性质以及核反应的规律。
在这个领域里，科学家们运用了许多物理学原理和数学方法，以便更加深入地了解原子核这个微观世界的奥秘。
一、原子核的结构原子核是由质子和中子组成的，它们结合在一起形成了原子核的稳定结构。
质子和中子都是由夸克这个基本粒子组成的。
质子的电荷为正，质量为1.007825 u；中子的电荷为0，质量为1.008665 u。
由于原子核中的电子数量非常少，原子核的电荷主要由质子提供。
原子核的质量主要由质子和中子的总和决定。
原子核中质子和中子的数量不同，使得它们结构上有所变化。
原子核中质子和中子的比例称为同位素的丰度，它决定了同位素的化学性质。
二、原子核的稳定性原子核的稳定性决定了它们的存在时间和化学性质。
稳定的原子核含有相应的质子和中子数量。
当原子核中的质子或中子过多或过少，就会导致不稳定的核，称为放射性核。
放射性核通过放射性衰变来变得更稳定。
放射性衰变有α衰变和β衰变。
在α衰变中，放射性核会放射出两个质子和两个中子，转变成较为稳定的核；在β衰变中，放射性核会放射出一个电子或正电子，转变成更稳定的核。
三、原子核反应原子核反应是原子核物理学的一个重要研究领域。
它研究的是原子核之间的相互作用。
1.核裂变核裂变是将一个原子核分裂成两个或多个较小的原子核的过程。
裂变过程中会释放出能量和中子。
中子可以促进其他原子核的裂变，形成逐步扩大的连锁反应。
核裂变在核武器制造和核能利用中都有广泛的应用。
2.核聚变核聚变是将两个较轻的原子核合并成一个更重的原子核的过程。
在聚变过程中释放大量能量和中子。
核聚变是太阳内部能量的主要来源，也被应用于核能利用。
3.放射性同位素的应用放射性同位素在医学和科研中有广泛的应用。
放射性同位素可以被用于诊断和治疗癌症、研究生物化学反应和物质的自然衰变等等。
四、原子核物理的研究方法原子核物理的研究方法包括粒子加速器、探测器和计算机模拟等。
高中物理知识点总结：原子和原子核
知识要点：（一）原子结构1. 卢瑟福的核式结构模型卢瑟福的原子核式模型：在原子的中心有一个很小的核叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转。
2. 玻尔的原子模型由丹麦的物理学家玻尔于1913年提出的原子结构假说，主要包括下列几个方面：（1）轨道量子化。
围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值，电子的可能轨道分布是不连续的，这种现象叫做轨道量子化。
（2）能量的量子化。
在原子中，不同的轨道对应着不同的状态，原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然做加速运动，但并不向外辐射能量，这些状态叫做定态。
（3）能级的跃迁：原子从一种定态（能量为Em），它辐射（或吸收）一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，光子的能量为。
3. 量子数原子的各状态用标号1，2，3等来表示，这些状态标号叫做量子数，通常用n来表示。
4. 能级原子的各个定态的能量值叫做它的能级。
5. 基态在正常状态下，原子处于最低能级，这时电子在离核最近的轨道上运动，量子数为6. 激发态通过加热或光照的方法使物体中的某些原子从相互碰撞或入射光子中吸收一定的能量，从基态跃迁到较高的能级，量子数大于1，这时电子在离核较远的轨道上运动，这些定态叫做激发态。
7. 跃迁原子从一种能量状态向另一种能量状态的变化叫做能级的跃迁。
当原子从高能量状态向低能量状态跃迁时，放出一定频率的光子；当原子从低能量状态向高能量状态跃迁时，需吸收一定频率的光子。
8. 能量的量子化原子的各个能级的能量是不连续的，这种现象叫做能量的量子化。
9. 轨道的量子化电子的可能轨道分布是不连续的，这种现象叫做轨道的量子化。
注意点：玻尔原子结构假说提出的背景。
卢瑟福的原子的核式模型很好地解释了 1. 贝克勒耳发现天然放射现象，揭开了人类研究原子核结构的序幕。
本质电离本领穿透本领射线最强最弱射线较弱很强光子最弱最强2. 核反应的基本类型衰变：实质是其元素的原子核同时放出由两个质子和两个中子组成的粒子。
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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A.8.5~7.5MeV ；B.7.5~7.7MeV ；C.7.7~8.7MeV ；D.8.5~8.7MeV12．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A.23.88 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?A.0.375；B.0.960；C.2.578；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； B.26.4MeV； C.13.2MeV； D.18.4MeV.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；B.1.66MeV；C.1.84MeV；D.2.04MeV;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 .4MeV D.4.03MeV36．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A.3.13MeVB. 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 m3；B. 108s/c m3； C .1014s⋅c m3； D.1010c m3/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； D.93.1MeV.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5.6.6MeV和5.371MeV，（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？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，8. 已知U23592原子核的结合能和每个核子的平均结合能？求U23592。