原子核物理试卷 套
(20 分)
3.简述液滴模型、壳模型以及集体模型的物理内涵、实验依据以及
成
功
之
处
。
(20 分)
4.已知 15N 的结合能为 115.49MeV,15O 的β +衰变能为 1.73MeV,中
子 的 β - 衰 变 能 为 0.78MeV , 求 15O 的 结 合 能 。
后者为至基态之跃迁;b)一条射线,其能量为 1.18MeV,属于 E2 型。给出
各能级的自旋和宇称,并画出衰变纲图。
(20 分)
5.实验测得 23920Th 的低激发态的能量依次为 49.8keV, 163keV, 333keV, 555keV, 试 求他们的自旋和宇称,并确定他们向下跃迁的多极性。
(10
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试卷(B 卷)
一、简述下列物理名词:
(15
分)
1、削裂反应
2、全融合反应
3、镜像核
4、轨道电子俘获
二、简述液滴模型的实验基础,液滴模型的基本思想和成功应用液滴
模
型
的
两
个
例
子
。
(15 分)
三、实验测得 的低激发能量依次为 49.8keV,163keV,333keV,
555keV,试求它们的自旋和宇称,并确定它们向cm3 , 93 Nb 丰 度 为 100 o o )。 (15 分) 226 Ra 是 238U 衰变的产物,在铀矿中每 2.8106 个 238U 原子便伴有一个 226 Ra 原
子。若已知 226 Ra 的半衰期 T1/2 (226 Ra ) 1620 年,而 238U 的半衰期远远大于
226 Ra 的 半 衰 期 , 试 求 238U 的 半 衰 期 。 (10 分) 对 2 H (d, p)3 H 反应,已知入射氘核能量 Ed 1.2MeV ,质子与氘核运动方向成直
角飞出去,并具有能量 Tp 3.30MeV ,试求核反应的反应能。 分)
(10
95 Zr 的衰变纲图如下图,试根据 衰变和 跃迁的选择定则判断每一 衰变的衰
试卷(C 卷)
1.实验测得 241Am 和 243Am 的原子光谱的超精细结构由六条谱线组成,已知相 应能级的电子 总角动 量大于核的自 旋, 求 241Am 和 243Am 核的自旋。
(20 分)
2.某放射性核素既有α 放射性,又有β 放射性,实验测得β 放射性强度 Iβ 随时 间 t 的衰变如下表所示,试求考虑到两种衰变时,核素的半衰期。
原子核物理
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试卷 A
试简述下列物理概念
(20 分)
1.深度非弹性散射
2.同位旋
3.复合核
4.长射程 粒子
壳层模型之所以成立的主要依据有哪些?它的基本思想是什么?并举两个用壳
层模型解释实验现象较成功的例子。
(10 分)
用某一能量的 12C4 轰击 209 Bi 靶,得 210 Po 的生成率为1.6103 S 1 ,已知束流强度
(20 分)
t(min) 0
1
2
4
6
8
Iβ
1000
795 632 398
251 159
3.α 衰变和β 衰变都会放出带电粒子,且半衰期都比较长,试分析他们半衰期
长
的
物
理
原
因
。
(20 分)
4.实验测得
120 51
Sb
有
a)两组β
+电子:0.52MeV,
logfT1/2=5.5;
1.70MeV,
logfT1/2=4.5。
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变级次和每一 跃迁的跃迁类型。 分)
(15
试求活度 1.0 毫居里的 59 Fe 在 1 秒钟内发射的每一能量的光子数和内转换电子的
数目。 59 Fe 核衰变纲图如下图。各 光子的内转换系数等于1.8104 (1 ) 、
1.4104 ( 2 ) 和 7 103( 3 ) ,发射 2 和 3 的几率之比等于 1:15。 分)
极性。 (
10 分)
四、用加速氘轰击 来生成 , 的生产率为 5X
,已
知
的半衰期为 2.579h。试求轰击 10h,又冷却 4h 后 的
放射性活度,并写出此核反应的反应方程式。 (15 分) 五、设一核有大致等距分布的四条能级及其特性从下向上依次为,
(10 分)
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试画出能级图,标明最可能发生的跃迁类型。
六、根据壳模型判断下列跃迁的级次。 分)
(1) 已知质子,中子能级排列顺序:
(2)
(15
七、用能量为 1.15MeV 的氘引起反应
在
方向测
得 粒子能量为 6.37MeV,试求反应能 Q。(10 分)
八、用某一能量的
轰击 靶,得
的生成率为
,已知束流强度为 求反应截面。
,靶厚为
10 分)
(薄靶), (
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为 0.1 A ,靶厚为 340gcm2(薄靶),求反应截面。
(10
分)
快中子照射铌靶时,能发生反应
93
Nb(n,
2n)92m
Nb
,
92m
Nb
T1/ 2 10.15d
,已知
铌靶面积为 3cm2 ,厚度为 0.1cm ,靶面垂直于中子束,求铌靶经通量密度为
1010 cm2s1 的 14MeV 中子照射 8 小时后,再冷却 20 天后的放射性活度(已
求
该
反
应
的
截
面
。
(20 分)
7.分析 MeV 能区的射线与 NaI 探测器的相互作用以及不同作用对所测的能谱
的
影
响
。
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( 2 0 分 ) 8.我们知道目前已知的有四种相互作用:电磁相互作用、万有引力相互作用、 弱相互走作用和强相互作用。请分析这四种相互作用与α 、β 和衰变得关系。 (10 分)
(20 分)
6.快中子照射铝靶时,能发生反应 27 Al(n, p)27Mg ,27 Mg ,T1/ 2 9.46Min27 Al 。
已知铝的靶面积为 2x5cm2,厚度为 1cm,靶面垂直于中子束,铝靶经通量密度
为
107cm-2s-1 的快中子长期照射后,经过 18.9min,还有 4.18x102Ci 的放射性,
试卷(D 卷)
1.质子轰击 7Li 靶,当质子能量为 0.44, 1.05, 2.22 和 3.0MeV 时,观
察到共振,已知质子和 7Li 核的结合能为 17.21MeV, 试求形成的
复合核能级的激发能。
(20 分)
2.实验测得 159Tb 的最低三个能级地能量、自旋和宇称如下:0、2/3+;
58ke 、 V5/2 ; 137keV 、 7/2+ 。 试 求 9/2+ 能 级 的 能 量 。