1、第十章 原子核一、学习要点原子核的基本性质（）质量数和电荷数；（）核由个核子组成，其中个质子（p）和 N=个中子（n） ；（）原子核的大小: r0A1/3 , r0 (1.11.3)10-15 m ， =1014 t/m3常数(4）核磁矩： , 核磁子IpIPmeg2Bpe1862(5)原子核的结合能、平均结合能、平均结合能曲线E= Zmp+(A-Z)mn-MNc2=ZMH+(A-Z)mn-MAc2， 1uc2=931.5MeV ， AE2.核的放射性衰变：（1）、 射线的性质（2）指数衰变规律： ， ， ，te0te0lnT1放射性活度： ,NAt（3）放射系（4）衰变（位移定律、衰变能、条
2、件、核能级）（5）衰变：能谱与中微子理论； -衰变、 +衰变、轨道电子俘获（EC） （K 俘获）（位移定则，衰变能，条件，核能级等）（6）衰变：跃迁、内转换；3核力：性质、汤川秀树介子理论；4原子核结构模型：(了解)（1）液滴模型（2）外斯塞格质量（结合能）半经验公式（3）壳层模型5核反应（1）守恒定律（2）核反应能及核反应阈能及其计算（3）核反应截面和核反应机制（4）核反应类型（5）重核裂变（裂变方程、裂变能、裂变理论、链式反应）（7）轻核裂变（聚变能、热核聚变的条件、类型等）二、基本练习1选择题：(1)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：A10 5 B.103
3、C.10-3 D.10-5(2)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.Rr 0A1/3 B. R r0A2/3 C. R D.R=304r34A(3)试估计核密度是多少 g/cm3？A.10； B.1012 C.1014 D.1017(4)核外电子的总角动量 ,原子核的总角动量 ,则原子的总角动量6JP12IP,其中 F 为原子的总角动量量子数,其取值为1PFA.4,3,2,1; B.3,2,1; C.2,1,0,-1,-2; D.5,4,3,2,1(5)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
4、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,(6)由 A 个核子组成的原子核的结合能为 ,其中 指2mcEA.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(7)原子核平均结合能以中等核最大, 其值大约为A.8.57.5MeV； B.7.57.7MeV； C.7.78.7MeV； D.8.58.7MeV(8)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
5、在 7.58.0 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.(9)放射性原子核衰变的基本规律是 ,式中 N 代表的物理意义是te0A. 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 .(10)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.4 倍; D.8 倍. (11) Kr 样品的原子核数 N0 在 18 年中衰变到原来数目的 1/3, 再过 18 年后幸存的
6、原8536子核数为A.N0/9； B. N0/2； C. N0/3； D. N0/6.(12)若以居里为单位,在 t 时刻有 N 个核,其衰变常数为 的核素的放射性强度为A. N/3.71010 ； B. N3.71010； C. N ； D. Ne-t.(13)天然放射性铀系的始祖元素是 U,最后该系形成稳定的核是 Pb,那么铀系共经2389 2068过多少次衰变?A.59； B.8； C.51； D.10.(14)在衰变过程中 ,若粒子质量为 M ,反冲核质量为 Mr,则衰变能 E0 和粒子的动能E有如下关系A. ； B. ;rm10 rmE10C. ； D. .r0 r0（15）在衰变中
7、从能,量或静止质量角度考虑能发生 +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（16）发生 +衰变的条件是A.M(A,Z)M(A,Z1)m e; B.M(A,Z)M(A,Z1) 2m e;C. M(A,Z)M(A,Z 1); D. M(A,Z)M(A,Z1) 2m e(17) 发生 衰变的条件是A.M(A,Z)M(A,Z1)m e; B.M(A,Z)M(A,Z1)m e;C.M(A,Z)M(A,Z 1); D.M(A,Z)M(A,Z1)2m e.(18)已知 74Be 的原子量为 7.016290,
8、73Li 的原子量为 7.016004,从能量角度 74Be：A能发生 +衰变也可能发生 K 俘获； B仅能发生 衰变;C仅能发生 K 俘获 ; D仅能发生 +衰变.(19)衰变中的内转换电子的产生原因是：A核放出的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射线再将另一电子击出；D同俄歇电子产生原因相同(20)在原子核发生衰变过程中,下述过程可产生俄歇电子A 和 跃迁； B. +和 K 俘获； C. K 俘获和内转换（内变换） ； D.内转换和 (21)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
9、子. 问那两个可证实 K 俘获过程的存在：A .1 和 2 B .4 和 2 C.1 和 3 D.1 和 5(22)历史上发现的第一核反应是：A .P+73Li242He 为吸能反应； B. +147N178O+p 为放能反应;C.p+73Li242He 为放能反应； D. +147N178O+p 为吸能反应.(23)历史上利用人工加速所产生的第一个核反应方程是：A 147N（，p） 178O,为放能反应; B .147N（，p） 178O,为吸能反应;C .73Li（p, ） 42He,为放能反应 ; D. 73Li（p ,c） 42He,为吸能反应(24)在核反应 63Li+21H242H
10、e 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：A9.2MeV； B.26.4MeV； C.13.2MeV； D.18.4MeV.(25)在核反应 94Be+11H95B+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;(26)用能量为 1.15MeV 氘粒子引起 11B（d， ） 9Be 反应,在方向测得出射粒子能量为 6.7MeV, 则反应能为：.MeV B. 8.03MeV C .4MeV D.4.03MeV(27)已知核 2H、 3H、 4
11、He 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.3.13MeV B. 17.56MeV C.-3.13MeV D .17.56MeV(28)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.(29)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.(30)一个 235U 吸收一个慢中子后
12、,发生的裂变过程中放出的能量为A.8MeV； B. 100MeV； C .200MeV； D.93.1MeV.(31)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.（32）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.(33)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.子是核力场中的量子.（34）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. ； C.,0; D.胶子2简答题（1）解释下列概念：、核衰变能、
13、核反应能、裂变能、聚变能、链式反应、热核反应、核反应阈能、 、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） 能谱有何特点？如何解释？（5）原子核的平均结合能曲线有何特点？（6）某原子 的质量小于 的质量，但大于 的质量，从能量的角度考虑，XAZYA1ZYA1Z该核能发生何种衰变？4计算题(1)算出 73Li（p, ） 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
14、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 E1=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 E2?(2.58MeV)（5）用中子撞击 靶时，可分别发生飞出质子和光子的反应， （1）试分别写出核Al2713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. （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？（1998 中科院）8、证明 Be74衰变为 Li73只可能通过轨道电子俘获的方式，而不可能通过衰变方式。已知 uiM016.)(73， uBeM01692.7)(4 ume0548.
