原子核中学物理.docVIP

关于名词解释的几点修改 核的集体模型：每个核子在核内除了相对其它核子运动外，原子核的整体还发生振动与转动，处于不同运动状态的核，不仅有自己特定的形状，还具有不同的能量和角动量，这些能量与角动量都是分立的，因而形成能级。 核反应截面：一个粒子入射到单位面积内只含一个靶核的靶子上所发生的反应概率。（一个入射粒子同单位面积靶上一个靶核发生反应的概率。）σ＝单位时间发生的反应数／（单位时间的入射粒子数×单位面积的靶核数） 核反应产额：入射粒子在靶中引起的反应数与入射粒子之比，即一个入射粒子在靶中引起反应的概率。 简答题 什么是穆斯堡尔效应？为何同一个核的γ共振吸收很难观测到？ 答：将放射的γ光子与吸收γ光子的原子核束缚在晶格中，当γ光子的能量满足一定条件时，遭受反冲的不是单个原子核，而是整块晶体的质量远大于单个原子核的质量，所以其反冲速度极小，反冲能量实际等于零。整个过程可看作无反冲的过程，这种效应叫做穆斯堡尔效应。 由于原子核发射γ射线时，一般要受到反冲，本来是静止的处于激发态的原子核，当它通过放射γ光子跃迁到基态时，γ光子激发能Eo的绝大部分，还有很小一部分变成了反冲核的动能ER ；故γ光子所释放的能量EO-ER，而处于基态的同类原子核吸收γ光子时也会有同样的反冲，要把原子核激发态到能量Eo的激发态，γ射线的能量则为EO+ER，同一核发射γ射线的能量与吸收γ射线而能量不同，所以同一核的γ射线共振吸收很难观测到。 α、β、γ 射线本质分别是什么？在α衰变或β衰变中，如果原子核放出一个α粒子或者β粒子原子核将怎样变化？ 答：α射线本质：原子核放射出α粒子 β射线本质：原子核放射出β粒子或俘获一个轨道电子 γ射线本质：原子核通过发射γ光子来实现从激发态到较低能态的过程 α衰变：放一个α粒子,原子核的质子数减少两个，中子数也减少两个。 β衰变: 放出一个β-离子，则原子核中一个中子变为质子 放出一个β+ 离子，则原子核中一个质子变为中子 β能谱特点是什么，试用中微子假说解释。 答：β粒子的能量是连续的；有一个确定的最大能量Em；曲线有一极大值，即在某一能量处，强度最大。 由于原子核在β衰变过程中，不仅仅放出β粒子，还放出一个不带电的中性粒子，它的质量几乎小得为0，则在β衰变过程中有两种极端的情况：当β粒子和反冲核的动量大小相等方向相反，此时衰变能Ed≈Eβ；当中微子和反冲核的动量大小相等方向相反时，β粒子的动能为0。所以在一般情况下，β粒子的动能介于上述两种情况之间，故β能谱是连续分布的。 4.核的壳模型应用 基本思想 a、在核内存在一个平均力场，该力场是所有其它核子对一个核子作用场的总和，对于接近球形的原子核，可以认为该力场为有心场。 b、泡利原理不仅限制了某一能级上所能容纳的核子数，也限制了核内核子之间的碰撞。碰后，核子不能低能态上去，也不能两核子朝同一方向；只能去占据未被填满的高能态，这在核与外界不交换能量条件下不可能发生。核子仍能保持原有的运动状态，即是单个核子的独立运动是可能的。所以，壳模型也叫独立粒子（或单粒子）模型。 一、原子核基态的自旋与宇称 壳模型能正确地预言绝大多数核的基态自旋和宇称，这是它的最大成功之处。 二、同核异能素岛的解释 对同核异能素岛的解释是壳模型的又一成功，并表明核内核子的运动的确存在很强的自旋-轨道耦合。 三、β衰变与壳模型的关系 实验指出，奇A核的( 衰变的log fT1/2值与壳模型预言的跃迁级次（基态—基态）相当符合。 四、核的磁矩 壳模型预言的奇A核的磁矩随自旋的变化关系。 五、原子核的电四极矩六、( 跃迁概率 1）壳模型在说明幻数，预言核的基态自旋与宇称，解释同核异能素岛和( 衰变跃迁级次等方面取得了巨大成功； 2）在原子核的磁矩（反映了变化趋势，但不能精确得出结果）、电四极矩（不成功，但对双幻核附近解释成功）和( 跃迁概率等方面，只能给出定性的说明。 5.给出β衰变的三种形式及其衰变条件及Ed计算公式 β-衰变（ 电荷数分别为Z和Z＋1的同量异位素，只要前者的原子质量大于后者，就能发生(-衰变。 β+衰变 条件 EC--轨道电子俘获 条件 6.试论述核磁共振测量基本思想 答：根据，若I已知，测量磁矩的实质在于gI因数。利用核磁共振测gI如下，将被测 样品放在一个均匀的强磁场中，由于核具有磁矩μI ，则E=μI B=-μIZ B μIZ 是μI 磁场上Z的投影，由，μIZ 有 2I+1个值：E=-glμN mIB 能量随核在磁场中的取向不同而不同。按核取向不同，原有能级分裂成2I+1个 子能级。 根据选择定则：ΔmI=0，-1，+1，两相邻能级可以跃迁 则可得ΔE= gIμNB，在加强磁场：当ΔE=