原子核物理试卷10套

此文档包含原子核物理的十套试卷,老师们出题一般和这十套题的内容相仿或是相同,可以作为复习备考的参考资料,建议收藏。

原子核物理 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209Bi靶，得210Po的生成率为1.6 103S 1，已知束流强度

为0.1 A，靶厚为340 gcm 2（薄靶），求反应截面。 （10分）

快中子照射铌靶时，能发生反应Nb(n,2n)

93

92m

Nb，

92m

Nb ，已知T1/2 10.15d

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

1010cm 2s 1的14MeV中子照射8小时后，再冷却20天后的放射性活度（已知该反应截面 935mb， Nb 8.57gcm 3，（15分）

226

93

Nb丰度为100）。

Ra是238U衰变的产物，在铀矿中每2.8 106个238U原子便伴有一个226Ra原子。若已知226Ra的半衰期T1/2(226Ra) 1620年，而238U的半衰期远远大于

226

Ra的半衰期，试求

238

U的半衰期。

（10分）

对2H(d,p)3H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。 （10分）

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

此文档包含原子核物理的十套试卷,老师们出题一般和这十套题的内容相仿或是相同,可以作为复习备考的参考资料,建议收藏。

变级次和每一 跃迁的跃迁类型。 （15分）

试求活度1.0毫居里的59Fe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。59Fe核衰变纲图如下图。各 光子的内转换系数等于1.8 10 4( 1)、

1.4 10 4( 2)和7 10 3( 3)，发射 2和 3的几率之比等于1：15。 （10分）

此文档包含原子核物理的十套试卷,老师们出题一般和这十套题的内容相仿或是相同,可以作为复习备考的参考资料,建议收藏。

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，并确定它们向下的跃迁的多极性。

（

10分） 四、用加速氘轰击

知

来生成

，

的生产率为5X

，已的

的半衰期为2.579h。试求轰击10h，又冷却4h后

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，

此文档包含原子核物理的十套试卷,老师们出题一般和这十套题的内容相仿或是相同,可以作为复习备考的参考资料,建议收藏。

试画出能级图，标明最可能发生的跃迁类型。

（10分）

六、根据壳模型判断下列跃迁的级次。 （15分）

（1）

（2）

已知质子，中子能级排列顺序：

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，靶厚为

的生成率

为

（薄靶），

，已知束流强度为

求反应截面。

（

10分）

此文档包含原子核物理的十套试卷,老师们出题一般和这十套题的内容相仿或是相同,可以作为复习备考的参考资料,建议收藏。

试卷（C卷）

1．实验测得

241

Am和

243

Am的原子光谱的超精细结构由六条谱线组成，已知相

241

应能级的电子总角动量大于核的自旋，求（20分）

Am和

243

Am核的自旋。

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。 （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（20分）

4．实验测得120两组β＋电子：0.52MeV, logfT1/2=5.5; 1.70MeV, logfT1/2=4.5。51Sb有a）

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

的

物

理

原

因

。

各能级的自旋和宇称，并画出衰变纲图。 （20分）

5．实验测得232, 163keV, 333keV, 555keV, 试90Th的低激发态的能量依次为49.8keV

（20分）

求他们的自旋和宇称，并确定他们向下 跃迁的多极性。

Al。6．快中子照射铝靶时，能发生反应Al(n,p)Mg，Mg

27

27

27

,T1/2 9.46Min

27

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4.18x102 Ci的放射性，求（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。

该

反

应

的

截

面

。

此文档包含原子核物理的十套试卷,老师们出题一般和这十套题的内容相仿或是相同,可以作为复习备考的参考资料,建议收藏。

（20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）

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。 （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（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

－

功之处。

衰变能为0.78MeV，求

15

O的结合能。

（20分）

5．试得出三种β衰变发生所需满足的能量条件。 （20分）

此文档包含原子核物理的十套试卷,老师们出题一般和这十套题的内容相仿或是相同,可以作为复习备考的参考资料,建议收藏。

6．为什么α衰变的半衰期强烈依赖于出射α粒子的能量。 （20分）

7．请总结核力的性质。 （10分）

8．对MeV能区的 射线，NaI探测器的最好的能量分辨一般为7％左右

，

请

说

明

其

中

的

物

理

原

因

。

（20分）

试卷（E卷）

一、简述下列物理名词： （15分）

1.内转换 2.细致平衡原理 3.γ-γ角关联 4.长射程α粒子 二、（1）、试述集体运动模型的基本思想及偶偶核集体运动能级的特点。 （2）、试述液滴模型的实验基础，液滴模型的基本思想，并举出用液滴模型

成功解释的两个实验。 （20分）

三、试由壳层模型判断下列核基态自称和宇称： （10分）

178

208

B ， 10， 582Pb

95

四、Zr衰变纲图如右图试判断每一β衰变的衰变类型及每一γ跃迁的跃迁级次。 （15分） 五、（1）用20μA的3.5MeV的质子束轰击厚为5.0mgcm-27Li靶，通过7Li（p,n）

7

Be反应产生放射性核素7Be（己知7Be的半衰期为53.29天）设此反应

此文档包含原子核物理的十套试卷,老师们出题一般和这十套题的内容相仿或是相同,可以作为复习备考的参考资料,建议收藏。

截面为300mb，试求轰击5小时后，又冷却20天后的放射性活度。

（2）若己知此反应Q=-1.644MeV，试求O0方向中子的能量。 （25分）

六、211Bi衰变至207Tl放出两组α粒子，其能量分别为E(α0)=6621keV,E（α1）

=6274keV,试求207Tl放出γ射线的能量，并画出此衰变纲图。 （15分）

试卷（F卷）

号

，

非

画

X

号

一、是（30分）

非题（是画√）。

1、核自旋为零时，原子能级不发生超精细结构分裂。（ ）

2、长椭球核的电四极矩Q＜0，球形核的Q=0，扁椭球核的Q>0。（ ） 3、在放射性衰变中，衰变常数和半衰期是两个各自独立的物理量。（ ） 4、根据液滴模型，同位素的α衰变的能随质量数增大而增大。（ ） 5、α衰变中，母子核的宇称不变。（ ）

6、当激发态和基态的自旋差△Ⅰ=0时，不能发射γ光子，只能发射内转换电子。（ ）

7、γ跃迁能量越大，穆斯鲍尔效应越强。（ ）

8、根据壳模型理论，同一主壳层内能级的宇称相同。（ ）

9、核反应中，实验室系的出射角一般小于相应的质心系的出射角。（ ） 10、复合核蒸发出的粒子的角分面，在实验室系中不是900对稳，就是各身同性。（ ） 二、已知216Po衰变时，α粒子的动能EK=5998keV，试计算反冲核的动能ER，并求出 α

（10分）

衰

变

能

E

α

？

三、填写下列能级图的自旋和宇称或跃迁多极性。 （10分）

四、半径为（10分） 五、从

13

189

Os核的1/3的稳定核是什么核？

C核中取出一个中子或质子，哪一种需要能量大？试分析其原因。

此文档包含原子核物理的十套试卷,老师们出题一般和这十套题的内容相仿或是相同,可以作为复习备考的参考资料,建议收藏。

（10分）

六、根据壳模型和β衰变理论，判断下列跃迁的级次： （10分）

七、用能量为1.51MeV的氘引起11B(d，α)9Be反应中，在θ=900方向测量得α粒

子能量为6.37MeV,试求反应Q？ （10分）

八、已知19F(p，n)19Ne反应的剩余核19Ne有β+放射性，其β+的最大动能为2.2MeV，

并知中子的衰变能为0.78MeV，求19F(p，n)19Ne的反应能Q？ （10分）

试卷（G卷）

一． 简术下列物理概念 （20

分）

1．核素的质量过剩 ； 2.轨道电子俘获； 3．穆斯鲍尔效应； 4.长射程α粒子。

二．简述原子核集体运动模型的实验基础，基本思想及集体运动模型

应

用

成

功

的

两

个

例

。

（15分）

三．用能量1.51MeV的氘引起反应11B（d，α）9Be，在θ=90°方向

测得α粒能量为（15分）

四．207Pb核能级特性从下而上依次为1/2- ，5/2-，13/2+ ，7/2- ；

6.37MeV，试求反应能

Q。

试画出能级图，标明最可能发生的γ跃迁类型。

此文档包含原子核物理的十套试卷,老师们出题一般和这十套题的内容相仿或是相同,可以作为复习备考的参考资料,建议收藏。

（15分） 五．根据原子核壳模型和β衰变理论，判断下列β跃迁的级次和子，母

核基态的自旋，宇称和同位旋。

55

26Fe→

5525

Mn

31H→32He

（15分）

六．Φ=1cm厚为0.5cm的金片被通量密度为1012 cm-2 s-1 的热中子垂

直照射圆面5min，通过

197

Au（n，γ）198Au反应，生成

198

Au

（T1/2=2.7d），已知该反应的截面为98.7b，金的密度为19.3g.cm-3，

试求照射结束5天时，此金片的放射活度。 （20分）

（G卷）

一、（20分）

简

述

下

列

物

理

名

词

：

1.削裂反应 2.内转换 3.镜像核 4.轨道电子俘获

二、简答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

。

（10分）

三、实验测得232Th的低激发能量依次为49.8KeV，163KeV，333 KeV，

555 Ke试求它们的自旋和宇称，并确定它们问下的r跃迁的多极性。 （10分）

四、用加速氘轰击55Mn来生成56Mn, 56Mn的产生率为5×108S-1，已知56Mn

此文档包含原子核物理的十套试卷,老师们出题一般和这十套题的内容相仿或是相同,可以作为复习备考的参考资料,建议收藏。

的半衰期为2.579h试求轰击10h，又冷却4h后56Mn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其能级特性从下向上依次为

试画出能级图，标明最可能发生的跃迁类型。 （10

分）

六、根据壳模型判断下列β跃迁的级次 （1） （2）

已知质子，中子能级排列顺序： （1 S (1 P3/2) (1 P1/2) (1 d5/2) 1/2）(2 S1/2) (1 d3/2) (1 f7/2) (2 P3/2) (1 f5/2) (2 P1/2) (1g9/2)。 (15分)

七、用能量为200 KeV的氘引起反应2D（d,n)3He在θ=900方向测得n

粒子能量为(10分) 八、用某一能量的

12

14.9 MeV，试求反应能Q。

C4+轰击

209

BI靶，得

210

P0的生成率为1.6

×103S-1已知束流强度为0.1μA，靶厚为340μg.cm-2(薄靶)，求反应截面。

（

10分）

（H卷）

1. 实验发现铋的 ＝472.2nm的谱线分裂成六条。 ＝472.2nm对应于D3/2与S

1/2

此文档包含原子核物理的十套试卷,老师们出题一般和这十套题的内容相仿或是相同,可以作为复习备考的参考资料,建议收藏。

之间的跃迁且D3/2的四个子能级的间距比是6:5:4。求核的自旋。 （20分）

12.6h0.81h

2. 已知两个放射体的递次衰变，即200求几天后子 200 20078Pt 79Au 80Hg，

母体放射性活度关系。

（10分） 3. 简

（10分）

述

核

力

的

性

质

。

4. 简述实验发现的α衰变的物理规律并给出物理解释。

（20分）

5. 对于反应10B d 8Be 17.8MeV，当氘的能量为0.6MeV时，在 ＝900

方向上观测到四种能量的α粒子：12.2, 10.2, 9.0, 7.5MeV, 试求8Be的激发能。 （20分） 6. 试判断

（15分）

7. 是判断1＋ 0＋，1＋ 1＋，1＋ 2＋ 跃迁的类型。 （15

分）

8. 厚度为0.02cm的金箔被通量密度为1012cm－2s－1的热中子照射5分钟，通过

197

198

Au（n， ）Au反应生成198Au。已知反应截面为98.7b，金的密度为19.3g.cm-3,

198

3/2- 7/2-, 3/2- 9/2-, 9/2

＋

1/2

＋

β跃迁的性质。

试求每平方厘米产生（20分） 9. 简

述

重

离

子

核

Au放射性活度A。

反应的特点。

（20分）

（I卷）

2．我们知道原子核体积近似地与A成正比，试说明其内在的物理原因。

此文档包含原子核物理的十套试卷,老师们出题一般和这十套题的内容相仿或是相同,可以作为复习备考的参考资料,建议收藏。

3．重核裂变后，生成的中等重的核常伴随着 衰变，为什么？

207

4．211有两组α粒子，其能量分别为6621keV，6274keV。83Bi衰变至81Tl，

前者相应是母核衰变至子核基态，后者为衰变至激发态。试求子核20781Tl激发态的能量。

.68s42425．对于21Sc 0 20Ca，查表得f(Z,Em) 103.3，并已知子核的能级特

性为 。试判断母核的能级特性。

6．质子轰击7Li靶，当质子的能量为0.44, 1.06, 2.22 和3.0MeV时，观测到共振。已知质子和7Li的结合能为17.21MeV，试求所形成的复合核能级的激发能。

7．简述处于激发态的复合核的中子蒸发能谱，并推导之。 8．什么是内转换电子，内转换电子与β跃迁电子的区别。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ij81.html