成都理工《核辐射探测器与核电子学》期末试题
核和辐射试题
核和辐射试题一、选择题1. 下列哪项不是一种核辐射？A. α粒子B. β粒子C. γ射线D. X射线2. α粒子由何物质组成？A. 电子B. 质子和中子C. 中子和光子D. 质子和电子3. 下面哪项说法是正确的？A. α射线比β射线具有更强的穿透能力B. β射线比γ射线更容易被屏蔽C. α射线质量较轻，速度较快D. γ射线是带电的粒子束二、判断题1. α射线的穿透能力比γ射线更强。
( )2. α射线具有正电荷。
( )3. γ射线能够被磁场偏转。
( )4. β射线是由电子组成。
( )5. 氘核是由1个质子和1个中子组成的。
( )三、简答题1. 什么是核辐射？核辐射是指在核反应或核变化过程中释放出的粒子或光子。
常见的核辐射有α粒子、β粒子和γ射线。
2. α粒子、β粒子和γ射线的区别是什么？α粒子由2个中子和2个质子组成，具有正电荷，穿透能力较弱；β粒子为高速电子或正电子，穿透能力较强；γ射线是一种高能光子，没有电荷，穿透能力最强。
3. 核辐射具有什么危害？如何进行辐射防护？核辐射可以对生物体造成伤害，包括细胞损伤、基因突变等。
辐射防护方法包括屏蔽防护、距离防护和时间控制。
常见的屏蔽材料有混凝土、铅等，可以有效阻挡或减弱核辐射的穿透。
四、计算题1. 小明站在距离β源10米的地方，测得β粒子射线强度为100 mSv/h。
如果小明离β源远离到20米处，那么射线强度是多少？2. 如果质子的电荷为1.6×10^-19 C，质量为1.67×10^-27 kg，求质子的动能当它的速度为2×10^7 m/s时。
3. 氚核由一个质子和两个中子组成，质子质量为1.67×10^-27 kg，中子质量为1.68×10^-27 kg。
求氚核的质量。
（答案略）通过以上试题，希望能够对核和辐射的相关知识有所了解和巩固。
学好核与辐射的基础知识，对于理解核能、核工程以及辐射防护等领域都具有重要意义。
核电子学习题解答
习题解答第一章绪论1、核信息的获取与处理主要包括哪些方面的？①时间测量。
核信息出现的时间间隔是测定核粒子的寿命或飞行速度的基本参数，目前直接测量核信息出现的时间间隔已达到皮秒级。
②核辐射强度测量。
核辐射强度是指单位时间内核信息出现的概率，对于低辐射强度的测量，要求测量仪器具有低的噪声本底，否则核信息将淹没于噪声之中而无法测量。
对于高辐射强度的测量，由于核信息十分密集，如果信号在测量仪器中堆积，有可能使一部分信号丢失而测量不到，因此要求仪器具有良好的抗信号堆积性能。
对于待测核信息的辐射强度变化范围很大的情况(如核试验物理诊断中信号强度变化范围可达105倍)，如测量仪器的量程设置太小，高辐射强度的信号可能饱和；反之，如量程设置太大，低辐射强度的信号又测不到，因此对于这种场合的测量则要求测量仪器量程可自动变换。
③能谱测量。
辐射能谱上的特征是核能级跃迁及核同位素差异的重要标志，核能谱也是核辐射的基本测量内容。
精确的能谱测量要求仪器工作稳定、能量分辨力达到几个电子伏特，并具有抑制计数速率引起的峰位和能量分辨力变化等性能。
④位置测量。
基本粒子的径迹及空间位置的精确测定是判别基本粒子的种类及其主要参数的重要手段。
目前空间定位的精度可达到微米级。
⑤波形测量。
核信息波形的变化往往反映了某些核反应过程的变化，因此核信息波形的测量是研究核爆炸反应过程的重要手段，而该波形的测量往往是单次且快速(纳秒至皮秒级)的。
⑥图像测量。
核辐射信息的二维空间图像测量是近年来发展起来的新技术。
辐射图像的测量方法可分为两类：第一种是利用辐射源进行透视以摄取被测物体的图像；第二种是利用被测目标体的自身辐射(如裂变反应产生的辐射)以反映目标体本身的图像。
图像测量利用计算机对摄取的图像信息进行处理与重建，以便更准确地反映实际和提高清晰度。
CT技术就是这种处理方法的代表。
2、抗辐射加固主要涉及哪些方面？抗辐射加固的研究重点最初是寻找能减弱核辐射效应的屏蔽材料，后来在电路上采取某些抗辐射加固措施，然后逐渐将研究重点转向对器件的抗辐射加固。
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。
核电子学习题答案
在核辐射测量中，最基本的特点是无论在信号的时间 特性上，或是幅度分布上，都具统计特性、非周期性、 非等值性，核电子学分析这种信号，经处理得到有用
的信息。
核探测器输出信号具微秒到皮秒的时间间隔和毫米到 微米级的空间分辨，对后续处理电路的要求高。
C.
d. 反
t<T/2 -T/2≤t≤T/2频谱：
1.10电路中，若输入电压信号V;(t)= δ (t), 求输出电压信号V。(t), 并画出波形图，其中 A-4为隔离用。
隔离作用
解：
a.传递函数：
b.Vi(t)=δ(t) V;(S)=1
c.输出信号在复频域中的表达式
引出问题二
c.根据时域卷积，频域相乘性质，求出输出信号在复 频域中的表达式；
V。(S)=V,(S)H(S)
d.其反拉斯变换，得到输出信号U。(t)在时域中的表 达式。
问题一：传递函数
(1)定义：在零状态下线性非时变系统中指 定输出信号与输入信号的拉普拉斯变换之比。
(2)RC 积分电路(低通滤波器)的传递函 数：
O
b.根据输入信号时域表达式求其拉斯变换：
即：
0≤t≤T t≥T
对其进行拉斯变换得：
c. 根据时域卷积，频域相乘性质，求出输出信号在复频域中 的表达式：
d. 对其反拉斯变换，得到输出信号Uo(t) 在时域中的表达式。
t<O
0≤t≤T
t>T
1.6表示系统的噪声性能有哪几种方法? 各有什么意义?输入端的噪声电压是否就 是等效噪声电压?为什么?
d. 对 域中的表达式。
言号Uo(t) 在时
1.12 设，( 系统的噪考功率谱密度为 ,当此噪声通过下图电路后，求A点与B点 的噪声功率谱密度与噪声均方值。
核技术辐射安全与防护测试试题及答案
核技术辐射安全与防护测试试题及答案一、单项选择题（共20题，每小题2分，共40分）1.对放射性同位素的转移实行( C )A.审批制度B.许可证制度C.备案制度D.登记制度2.国务院第449号令是：( A )A.《放射性同位素与射线装置安全与防护条例》;B.《对γ辐照装置运营单位的安全要求》;C.《放射性同位素与射线装置安全许可管理办法》;D.《核技术应用项目环境影响报告书(表)的格式和内容》。
3. 申请进口放射性同位素的单位，应当报( A )审批。
A.国务院环保部门B.省级环保部门C.市级环保部门D.县级环保部门4.辐射安全许可证的有效期为 C 年。
A.2年B.4年C.5年D.6年5.Ⅳ类、Ⅴ类放射源丢失、被盗、失控，或者放射性同位素和射线装置失控导致人员受到超过年剂量限值的照射，按照辐射事故等级属于( E )A. 特别重大事故B. 重大事故C. 较大事故D. 恶性事故E. 一般事故 D. 微小事故6.《放射性物品运输安全管理条例》适用于下列( D )活动。
A.放射性物品的运输B.放射性物品运输容器的设计C.放射性物品运输容器的制造D.以上都是7.以下除 ( C )外，其余辐射工作单位的辐射安全许可证由省级环境保护主管部门审批颁发。
A. 使用Ⅱ类射线装置的B. 使用Ⅱ类放射源的C. 生产Ⅱ类放射源的D. 销售Ⅱ类放射源的8.省级环境保护部门在自受理转让放射性同位素的申请之日起( C )内完成审查，符合条件的予以办理。
A.10个工作日B.15个工作日C.20个工作日D.30个工作日9. 为便于辐射防护管理和职业照射控制，将辐射工作场所分为两区：( C )。
A.控制区和非控制区B.监督区和非监督区C.控制区和监督区10.辐射安全许可证将所从事的活动分为 ( A )等类别。
A. 生产、销售、使用B. 生产、销售、进出口C. 生产、运输、使用11.1896年，法国科学家( B )发现天然放射现象，成为人类第一次观察到核变化的情况，通常人们把这一重大发现看成是核物理的开端。
核辐射物理及探测学
核辐射物理及探测学习题集第⼀章习题1-1 当电⼦的速度为2.5×108m ·s -1时, 它的动能和总能量各为多少MeV? 1-2 将α粒⼦的速度加速⾄光速的0.95时, α粒⼦的质量为多少u? 合多少g?1-3 t=25℃, p=1.013×105Pa 时, S+O 2→SO 2的反应热q=296.9kJ ·mol -1, 试计算⽣成1molSO 2时体系的质量亏损。
1-4 1kg 的⽔从0℃升温⾄100℃, 质量增加了多少? 1-5 试计算239U, 236U 最后⼀个中⼦的结合能。
已知：()MeV 307.47238,92=?；()MeV 572.50239,92=?；()MeV 916.40235,92=?；()MeV 442.42236,92=?。
1-6 当质⼦在球形核⾥均匀分布时，原⼦核的库仑能为RZ Z e E c 024)1(53πε-=Z 为核电荷数，R 为核半径，0r 取m 15105.1-?。
试计算C 13和N 13核的库仑能之差。
1-7 已知：()MeV 125.313,6=?；()MeV 346.513,7=?。
计算C 13和N 13核的结合能之差； 1-8 利⽤结合能半经验公式，计算236U, 239U 最后⼀个中⼦的结合能, 并把结果与1-5题的结果进⾏⽐较1-9 计算K 42原⼦核每⼀个核⼦的平均结合能？1-10利⽤结合能半经验公式计算64Cu, 107Ag, 140Ce, 238U 核的质量, 并把计算值与下列实验值进⾏⽐较, 说明质量公式的应⽤范围。
u Cu M 929756.63)(64=；u Ag M 905091.106)(107=；u Ce M 905484.139)(140=；u U M 050786.238)(238=；1-10利⽤结合能半经验公式计算64Cu, 107Ag, 140Ce, 238U 核的质量, 并把计算值与下列实验值进⾏⽐较, 说明质量公式的应⽤范围。
高等核电子学期末试题参考
高等核电子学期末试题1.图1为电子能量损失谱测量数据采集板的结构框图：1）请说明一个事例的数据采集过程；触发信号是一个在时间上比模拟信号提前到达的信号。
对于位置通道的信号，触发信号取自恒比定时甄别器的输出信号。
触发信号输入之后，经过一段延时Td1之后触发一个宽度为Tw1的单稳电路，使线性门打开。
在打开线性门的同时，将峰保持器的放电回路断开，峰保持器进入正常工作状态。
触发信号同时还允许采集板上的加法器开始工作。
如果输入的模拟信号的幅度超过阈值，采集板输出一个一定宽度的信号给底板上的符合电路。
如果几路信号的多重符合输出是“真”，底板上的控制信号电路就发出命令，同时启动各采集板的模数变换电路（ADC）工作。
此时两个输入的位置信号就以数字信号的形式被锁存起来，接着送到缓冲器并通过底板插槽总线进而传输到PC中存储。
2）图中加法器和比较器的作用，峰保持器的作用；图中加法器和比较器的作用是当有效的位置信号产生后，通过加法器和比较器产生一个甄别后的有一定宽度的信号，提供给底板上的符合电路，与其他采集板（如两块时间信号采集板）的信号进行多重符合，判断是否同一事件，以排除其他的一些噪声的影响。
峰保持器的作用是，由于ADC的模数转换需要一定的时间，所以在转换期间必须保证ADC输入的保持稳定，而峰保持器就提供了峰展宽的作用，保证ADC输入信号在一定时间内保持位置输入信号的峰值不变。
3）每一个通道输入级后的线性门的作用是什么？线性门分两种，常开式和常闭式。
位置信号数据采集板中的线性门属于常闭式，有触发信号后才会打开，打开的宽度为TW1，也就是只有在这段时间内输入级的输出信号才会线性的传递到峰保持器，其他时间输入级和峰保持器是隔离状态，这样就舍弃了不满足阈值要求的噪声信号。
2.解释软件重用的概念，并说明基于软件框架的重用与传统类库的应用有哪些区别。
软件重用是利用事先建立好的软部件创建新软件系统的过程。
①系统地开发可重用的软部件。
核辐射物理与探测学课后习题
核辐射物理与探测学课后习题第一章原子核的基本性质1-1 当电子的速度为18105.2-?ms 时，它的动能和总能量各为多少？1-2 将α粒子的速度加速至光速的0.95时，α粒子的质量为多少？ 1-5 已知()()92,23847.309,92,23950.574MeV MeV ?=?= ()()92,23540.921,92,23642.446MeV MeV ?=?=试计算239U ，236U 最后一个中子的结合能。
1-8 利用结合能半经验公式，计算U U 239236,最后一个中子的结合能，并与1－5式的结果进行比较。
第二章原子核的放射性2.1经多少半衰期以后，放射性核素的活度可以减少至原来的3%,1%,0.5%,0.01%?2.7 人体内含%18的C 和%2.0%的K 。
已知天然条件下C C 1214与的原子数之比为12102.1，C 14的573021=T 年；K 40的天然丰度为%0118.0，其半衰期a T 911026.1?=。
求体重为Kg 75的人体内的总放射性活度。
2-8 已知Sr 90按下式衰变：Zr Y Sr h a 9064,901.28,90??→→?--ββ(稳定) 试计算纯Sr 90放置多常时间，其放射性活度刚好与Y 90的相等。
2-11 31000cm 海水含有g 4.0K 和g 6108.1-?U 。
假定后者与其子体达平衡，试计算31000cm 海水的放射性活度。
第三章原子核的衰变3.1 实验测得Ra 226的α能谱精细结构由()%95785.41MeV T =α和()%5602.42MeV T =α两种α粒子组成，试计算如下内容并作出Ra 226衰变网图（简图）（1）子体Rn 222核的反冲能；（2）Ra 226的衰变能；（3）激发态Rn 222发射的γ光子的能量。
3.2 比较下列核衰变过程的衰变能和库仑位垒高度：Th He U 2304234+→；Rn C U 22212234+→；Po O U 21816234+→。
成都理工大学辐射物理习题集锦2014
入射带电粒子与靶原子的核外电子通过库仑作用，使电子获得 能量而引起原子的电离或激发。 电离过程： 如果传递给电子的能量足以使电子克服原子核的束缚，则电子 将脱离原子，成为自由电子。而原子因失去了一个电子，而成为正 离子。若发射出来的电子有足够的动能，可进一步使其它原子发生 电离作用。
激发过程： 如果入射粒子传递给电子的能量较少，不足以使电子脱离原子 核的吸引成为自由电子，但可以使原子从低能态跃迁到相对高能级 状态，这种过程叫激发。处于高能态的原子是不稳定的，瞬间将由 高能态跃迁回基态（退激）。退激时，以光的形式释放出多余能量。
4、请说明入射带电粒子(如α粒子)的平均电离能、比电离的含 义、以及电离能量损失率与比电离、平均电离能之间的关系。 并 说明α粒子在空气中的比电离与剩余射程的关系及其原因。 平均电离能(W)—每产生一对离子（包括原电离与次级电离）， 带电粒子（如粒子）所损耗的平均能量。 入射带电粒子（如α粒子）在每单位长度路径上产生的离子对 总数称比电离（或电离密度）。
当入射带电粒子与靶原子中核外电子发生非弹性碰撞，以使靶 物质原子电离或激发的方式而损失入射粒子的能量——把这种相互 作用方式引起的能量损失称为电离损失。
⑵ 辐射损失——与原子核的非弹性碰撞过程 入射带电粒子靠近靶物质的原子核时，它与原子核之间的 库仑力作用，使入射粒子受到吸引或排斥，从而改变入射粒 子的速度和运动方向。 入射粒子这种运动状态的改变，伴随着发射电磁辐射—轫 致辐射(bremsstrahlung)。 当入射带电粒子与原子核发生非弹性碰撞时，以辐射光子 损失其能量，我们称它为辐射损失。
A z
X
A 4 Z 2
Y Q
原子核要自发地发射α粒子，必要条件是衰变能大于0。
M Z M Z 2 M He
(完整版)本科核辐射测量方法考题及参考答案
成都理工大学学年第一学期《核辐射测量方法》考试试题参考答案与评分标准大题一二三四五总分得分一、名词解释（每名词3分，共18分）1. 探测效率：探测效益率是表征γ射线照射量率与探测器输出脉冲计数之间关系的重要物理参数。
2. 衰变常数：衰变常数是描述放射性核素衰变速度的物理量，指原子核在某一特定状态下，经历核自发跃迁的概率。
3. 吸收剂量：电力辐射授予某一点处单位质量物质的能量的期望值。
D=dE/dm，吸收剂量单位为戈瑞（Gy）。
4. 平均电离能：在物质中产生一个离子对所需要的平均能量。
5. 放射性活度：表征放射性核素特征的物理量，单位时间内处于特定能态的一定量的核素发生自发核转变数的期望值。
A＝ｄN/dt。
6.碰撞阻止本领：带电粒子通过物质时，在所经过的单位路程上，由于电离和激发而损失的平均能量。
二、填空题（每空0.5分，共9分）1.α射线与物质相互作用的主要形式是电离和激发。
2.铀系气态核素是222Rn；其半衰期是3.825d。
3.用γ能谱测定铀、钍、钾含量，一般选择的γ辐射体是 214Bi 、208Tl 和 40K ；其γ光子的能量分别是 1.76MeV 、 2.62MeV和 1.46MeV。
4.β＋衰变的实质是母核中的一个 质子 转变为 中子 。
5.放射性活度的单位为：Bq；照射量率的单位为：C/kg*s；能注量率的单位为 W/m2。
6.β射线与物质相互作用方式主要有电离与激发、轫致辐射和弹性散射。
三、简要回答下列问题（每题6分，共36分）1.简述NaI(Tl)探测器的特征X射线逃逸以及对谱线的影响。
解答：当γ光子在晶体内发生光电效应时，原子的相应壳层上将留一空位，当外层电子补入时，会有特征X射线或俄歇电子发出（3分）。
若光电效应发生在靠近晶体表面处时，则改特征X射线有可能逃逸出探测晶体，使入射光子在晶体内沉淀的能量小于光子能量，光子能量与在晶体内沉淀能量即差为特征X射线能量（2分）。
因此，使用Na(Tl)晶体做探测器时，碘原子K层特征射线能量为38keV，在测量的γ谱线上将会出一个能量比入射γ射线能量小28keV的碘特征射线逃逸峰（2分）。
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2010《核辐射探测器与核电子学》期末考试试题A参考答案
一、 填空题（20分，每小题2分）
1． 由NaI(Tl)组成的闪烁计数器，分辨时间约为： 几 μs。
2． 由ZnS(Ag)组成的闪烁计数器，一般用来探测 α 射线的 强度 。
3． 由NaI(Tl)组成的闪烁计数器，一般用来探测 γ(X) 射线的 能量和强度 。
4． Ｇ-Ｍ计数管一般用来探测 β、γ、X 射线的 强度 。
5． 金硅面垒型半导体探测器一般用来探测 α 射线的 能量和强度 。
6． HPGe半导体探测器一般用来探测 γ 射线的 能量和强度 。
7． 对高能γ射线的探测效率则主要取决于探测器的 有效体积 。
8． 前置放大器的两个主要作用是： 提高信-噪比、阻抗匹配 。
9． 谱仪放大器的两个主要作用是： 信号放大、脉冲成形 。
10． 微分电路主要作用是： 使输入信号的宽度变窄和隔离低频信号 。
二、 名词解释（15分，每小题5分）
1. 探测效率——定义为探测器输出信号数量(脉冲数)与入射到探测器(表面)的粒子数之比。
2. 仪器谱——由仪器(探测器)探测(响应)入射射线而输出的脉冲幅度分布图，是一连续谱。
3. 全能峰——入射粒子以各种作用方式(一次或多次)将全部能量消耗在探测器内而形成的仪器谱峰。
三、 计算题（5分）
试粗略计算6.0MeV的α粒子在电离室和金硅面垒探测器中产生的初始电离(离子对数目)，并以此说
明金硅面垒半导体探测器能量分辨率比正比计数管高的原因。
电离室是气体探测器，金硅面垒探测器是半导体探测器，它们的平均电离能(W)大约分别为30eV和
3eV。所以：
电离室产生的初始电离(N1)=6000000/30=200000（对）
金硅面垒探测器产生的初始电离(N2)=6000000/3=2000000（对）
可见，N2比N1大10倍，即N2因统计涨落产生的相对标准差比N1小，金硅面垒探测器的能量分辨
率(FWHM)比电离室好。
四、 论述题（20分，每小题10分）
1． 简述闪烁计数器探测γ射线的工作过程。
答题要点：发光过程、光电转换过程、电子倍增过程、信号形成过程。
2． 简述多道脉冲幅度分析器的一般构成及其工作过程。
答题要点：三个组成部分——脉冲峰值保持器、ADC、MCB。四个过程——脉冲峰值保持过程、ADC过
程、数据处理过程、复位过程。
五、 综合题（40分，每小题20分）
1． 以表格方式比较气体探测器、闪烁计数器、半导体探测器的主要特性、特点(着重比较探测器效率、能
量分辨率、价格、用途及使用中的注意事项等)。
气体探测器 闪烁计数器 半导体探测器
能量分辨率
探测效率
使用环境
价格
主要用途
其它
2． 画出一般的线性脉冲放大器的原理框图、指出各部分的主要作用、主要节点的波形变化。
答题要点：五个组成部分——微分电路或极零相消电路、可调放大电路、积分电路、输出级、基线恢复器、
(限幅器)。