2009-2010学年第一学期期末考试原子核物理考试试题.docVIP

2009—2010学年第1学期期末考试 原子核物理考试试题（B） 所有答案必须写在答题纸上，做在试题纸上无效！ 一、回答下列问题：（每题5分） ①某原子核的自旋量子数，它的自旋角动量PI的大小是多少？它的磁量子数mI的取值有哪些？ ②扁椭圆形原子核的电四极矩是正值还是负值？ ③某体系状态的波函数为，若，该体系的宇称是正还是负？ ④已知为β衰变核，其半衰期为小时，它的衰变常数与平均寿命各为多少？ ⑤地壳中存在的主要天然放射系是哪几个？ ⑥判断下列核中哪些相互为镜像核：，，，，，，，，，，，，，。 ⑦写出β衰变容许跃迁的选择定则。 ⑧β衰变有哪几种方式？写出喜迎的衰变式。 ⑨某γ放射源每秒钟发出2.6×104个γ光子，若内转换系数为0.07，该源每秒钟发出的内转换电子数是多少？若发出γ光子能量为0.463MeV，源物质原子的K壳层的电离能为12.60keV，K壳层内转换电子的能量时多少？ ⑩利用γ跃迁的选择定则判定下列两个跃迁的类型： 二、发生衰变，该衰变过程释放的总能量是多少？从衰变前的核中取走一个中子，最少应提供多少的能量？已知原子量为:23.9909644amu；的原子量为：23.9850113amu；的原子量为：22.9897703amu中子质量为1mu。（20分） 三、已知是α衰变核，发出的α有一组能量为6.623，相当于衰变到子核基态，求衰变能及和的反冲能各为多少？（20分） 四、一金属铀靶完全被平行电子束照射，其中含量为0.714％，其余为（量百分比）。靶面积为1cm2,靶厚 0.5cm，中子通量为1012中子/秒﹒厘米2，在热中子轰击下裂变，裂变碎片中有，生成微观截面为；是放射核，衰变半周期为6.7小时，问靶被照射6.7小时时，靶内的原子浓度时多少？U靶的密度为：19克/厘米3。（10分） 五、具有半衰期49天的同质异能跃迁衰变，跃迁能量为0.192,分支比为96.5％，由此异能态直接经轨道电子俘获衰变至子核的激发态， 该态能级为1.278，该分支占3.5％；的激发态经二次级联γ衰变至基态，γ能量先后为0.722与0.556；的同质异能跃迁的分支衰变为基态后可通过四个分支衰变，其平均半衰期为72秒，一支为β+衰变，衰变至的基态，分支比为0.004％，β+粒子的最大能量为0.400；另一支衰变至的基态，方式为轨道电子俘获，分支比为1.9％；第三支分支为β-衰变，衰变至子核的第一激发态，分支比为0.09％，β-粒子的最大能量为0.675；第一激发态能级为1.300；第四支为β-衰变；跃迁至的基态，分支比98.0％，β-粒子的最大能量为1.980。画出衰变纲图。（20分） 六、通过反应产生的基态核，求该反应的反应能及产生该反应的反应阀能。已知：mn=1mu, mH=1mu，m=73.922477aum，m=73.9239308amu。（20分） 七、一种新型γ探测器称为Clover探测器，它实际上有四个高纯度锗探测器集合构成。四个高纯度锗样品尺寸一样，紧贴在一起，中间有薄的隔离层，每个探测弱源，四个探测的输出信号放大成形输入加和线路后，再接至多道脉冲幅度分析器上。问： 1、测得γ全能塔的峰源效率与仅用其中一个高纯锗探测器的峰源效率相比是等于4倍，大于4倍还是小于4倍？说明理由。 2、测得γ能谱的本证效率与其中一个高纯锗探测器测得γ谱本效率相比是等于4倍，大于4倍还是小于4倍？说明理由。（10分）（不说明理由不给分） 4－ 2+ HoGe 薄隔离层 Clover探测器示意图 加和线路 多 道 Clover探测器 *