原子核物理試題.doc

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1、期末考試試卷（B卷）課程名稱(chēng)：原子核物理學(xué)院：核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院題號(hào)一二三四五六七八九十總分分?jǐn)?shù)閱卷教師姓名：校園卡號(hào)：（共150分，請(qǐng)選其中的100作答）1.我們知道原子核體積近似地與A成正比，試說(shuō)明其內(nèi)在的物理原因。2.重核裂變后，生成的中等重的核常伴隨著b衰變，為什么？3.衰變至，有兩組α粒子，其能量分別為6621keV，6274keV。前者相應(yīng)是母核衰變至子核基態(tài)，后者為衰變至激發(fā)態(tài)。試求子核激發(fā)態(tài)的能量。4.對(duì)于，查表得，并已知子核的能級(jí)特性為。試判斷母核的能級(jí)特性。5.質(zhì)子轟擊7Li靶，當(dāng)質(zhì)子的能量為0.44,1.06,2.22和3.0MeV時(shí)，

2、觀(guān)測(cè)到共振。已知質(zhì)子和7Li的結(jié)合能為17.21MeV，試求所形成的復(fù)合核能級(jí)的激發(fā)能。6.簡(jiǎn)述處于激發(fā)態(tài)的復(fù)合核的中子蒸發(fā)能譜，并推導(dǎo)之。7.什么是內(nèi)轉(zhuǎn)換電子，內(nèi)轉(zhuǎn)換電子與β躍遷電子的區(qū)別。期末考試試卷（B卷）答案1.解：核力的作用要比庫(kù)侖力強(qiáng)，而且主要是吸引力，這樣才能克服庫(kù)侖力形成原子核。核子之間的磁力也比核力小很多，萬(wàn)有引力更是微不足道。核力是短程力，粗略的說(shuō)，核力是短程力的強(qiáng)相互作用，而且起作用的主要是吸引力。2.解：重核的中質(zhì)比大于1，甚至達(dá)到1.54.對(duì)于重核，核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)增多，庫(kù)侖力排斥增大了，要構(gòu)成穩(wěn)定的核就必須要還有更多的種子以消耗庫(kù)侖

3、排斥力作用。貝塔穩(wěn)定線(xiàn)表示原子核有中子，質(zhì)子對(duì)稱(chēng)相處的趨勢(shì)，即中子數(shù)和質(zhì)子數(shù)相當(dāng)時(shí)原子核比較穩(wěn)定。3.解：子核的激發(fā)能量：4.解：判斷躍遷種類(lèi)幾次規(guī)則知道該衰變?yōu)槿菰S躍遷所以，母核的能級(jí)特性為：。5.解：復(fù)合核的激發(fā)能為：代入數(shù)據(jù)得到：6.解：再通過(guò)復(fù)合核的反應(yīng)中，出射粒子的能量也具有麥克斯韋分布的特點(diǎn)，在適當(dāng)?shù)臈l件下叫分布也是各向同性的。因此，我們可以用液滴蒸發(fā)的圖像來(lái)處理復(fù)合核的衰變，這就是中子蒸發(fā)能譜。推導(dǎo)如下：令剩余核的激發(fā)能由于復(fù)合核的衰變至剩余核的激發(fā)能為之間的概率與此間的能級(jí)成正比，同時(shí)與復(fù)合核的中子寬度成正比，于是：又反應(yīng)截面可以寫(xiě)為其中，

4、通過(guò)入射道（A+a）形成復(fù)合核的截面。利用細(xì)致平衡原理可以得到：則得：假定近似為常量，則此式表明復(fù)合核發(fā)射例子b的概率與粒子的能量成正比。因此，對(duì)于復(fù)合核發(fā)射中子，有當(dāng)時(shí)所以：此式類(lèi)似于麥克斯韋分布，通常稱(chēng)為蒸發(fā)譜。7.解：內(nèi)轉(zhuǎn)化電子是原子核躍遷時(shí)核躍遷時(shí)把激發(fā)能直接給原子的殼層電子而發(fā)射出來(lái)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為內(nèi)轉(zhuǎn)換。內(nèi)轉(zhuǎn)換過(guò)程發(fā)射出來(lái)的電子稱(chēng)為內(nèi)轉(zhuǎn)化電子。貝塔電子是原子核衰變時(shí)釋放出來(lái)的電子，正電子。根據(jù)費(fèi)米理論可知，貝塔粒子是核子的不同狀態(tài)之間躍遷的產(chǎn)物，事先并不先存在核內(nèi)。