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原子核物理第二版习题答案杨福家复旦大学出版社

2017-05-02 05:45:34 来源网站: 百味书屋

篇一:河南师范大学物理与信息工程学院

粒子物理与原子核物理专业硕士研究生培养方案

(专业代码:070202)

一、培养目标与培养规格

培养德、智、体全面发展,具有较高政治理论素养、宽厚专业基础知识,有创新意识,有一定科研工作能力并胜任普通高等院校和研究所的教学科研工作的专业技术型高级人才。具体培养规格如下:

(1) 深入学习、掌握马克思主义基本原理,确立辩证唯物主义与历史唯物主义的世界观;坚

持四项基本原则,热爱祖国,遵纪守法,品行端正;服从国家需要,积极为社会主义现代化建设服务;

(2) 在本学科上掌握坚实的基础理论和系统的专业知识;

(3) 掌握基本的研究方法和技能,具有从事科学研究工作和高校教学工作的能力; (4) 掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法; (5) 具有较高的外语水平;

(6) 具有一定的计算机操作能力,能熟练运用计算机进行科学计算、论文撰写、文献检索。 (7) 具有健康的体魄。 二、研究方向

A. 高能实验数据的物理分析 B. 重离子核反应 三、学习年限

学习年限为三年,其中课程学习时间一年半,至少休满35学分;完成学位论文时间一年半。外单位委托培养研究生与本校全日制研究生相同。本校在职研究生学习年限为三年至四年,每年应完成1/3的教学工作量,其余时间进行学习。 四、培养方式与方法

硕士生的培养,采取以导师为主,导师与指导小组集体培养相结合的方式。培养采用系统理论学习、进行科学研究、参加学术活动和教学实践活动相结合的办法。既要使硕士生牢固掌握基础理论和专业知识,又要培养硕士生具有从事科学研究、高校教学工作的能力。

硕士生的指导教师由学术水平较高、在研究工作中有一定成就的教授、副教授担任。导师要教书育人,为人师表,全面关心研究生的成长,及时给予指导。

指导组应对研究生的培养质量全面负责,其主要职责是:(1)参与制定本专业研究生培养方案及研究生个人培养计划;(2)审核学位课程的命题及评分结果;(3)负责对研究生进行中期考核,对硕士学位论文质量和进展情况进行检查;(4)协助组织学位论文答辩。 五、课程设置

硕士生课程设置分为必修课和选修课两大类,必修课包括公共课、学科基础课和专业主干课。

原则上硕士研究生必须按照本专业培养方案用不多于一年半时间修完规定课程。 (一)公共必修课

1.马克思主义理论课:“中国特色社会主义理论与实践研究”课,课内安排36个学时,记2学分。“自然辩证法概论”课,课内安排18个学时,记1学分。

2.外国语:开课一年,每周6学时,共216学时,计5学分。 (二) 学科基础课

学科基础理论课按一级学科开设,计6~12学分,开设3~4门课,每门课不少于36学时。每位研究生至少修满6学分。 (三)专业主干课

专业主干课按二级学科开设,计6~12学分,开设3~4门课,每门课不少于36学时。每位研究生至少修满6学分。 (四) 选修课程

选修课程12~35学分,每门课不少于36学时。专业英语课计1学分。每位研究生至少修满12学分,可以跨专业选修。专业方向课列入选修课程,导师在制定研究生个人培养计划时从选修课程中指定。 (五) 必修教学环节

必修教学环节包括:1. 教学实践;2. 文献综述与开题报告;3.学术活动(学生应积极参加学术活动,学习期间要求每位学生参加一次学术会议)。

我院硕士生试行学分制,必须取得规定的35学分以上,方可参加硕士学位论文答辩。考核合格(考试75分以上,考查合格),给予学生规定学分;考试不合格,可给予一次补考机会。研究生应在一年半时间内完成规定学分。成绩考核分考试和考查两种形式。考试一律按百分制评定成绩,考查按优秀、良好、及格、不及格四等级评定成绩。学位课程一律要求考试,非课程类教学环节和中期考核宜用考查的方式进行。学生必须在规定时间内参加考试、考查,如有特殊原因不能按时参加考试、考查时,必须事先提出申请缓考,经主管院长批准,其中公共课须经研究生处批准,方能缓考。擅自不参加考试者,该课程的成绩以零分计,并不予补考。

学分计算方法:每学期按18周计算,若一门课上一学期,则该课程的周学时数为该门课程的学分数。对不足一学期的课程,学分由授课周数除以18折算。实验课程的周学时除以2即为该门课程的学分。一门实验课程的总学分不能超过3学分。对不足一学期的实验课,可按总学时折算给学分。补修本专业大学本科课程不计学分。 具体课程设置见附表。 六、教学实践

为提高研究生的综合素质,研究生学习期间应参加教学实践活动。参加教学实践必须面向大学

本、专科学生,参加教学第一线工作。教学实践活动的内容可以是协助教师辅导答疑、批改作业、上实验课、主持课堂讨论、社会调查等,或在教师指导下讲授一定时数的专业基础理论课,或项目研究与开发。教学实践安排在第三学期较为合适。各教研室要积极配合为研究生提供教学实践岗位。硕士研究生参加教学实践的教学工作量相当于助教一个月的工作量。教学实践经考核合格者,计2-3学分。效果不好的,不给学分,但允许重新安排一次教学实践。 七、中期考核

1.考核内容:研究生中期考核要求认真填写《研究生中期考核登记表》,院对研究生的政治思想、课程学习、科研和教学能力等各个培养环节进行全面、综合测评。(1)政治思想品德、学习态度评定:研究生要认真做思想小结,并认真填写好中期考核表的自我总结。(2)对课程成绩、完成学分情况进行审核。(3)学位论文开题报告审核:中期考核前,研究生的学位论文必须开题,并由各指导组统一组织学生做开题报告。开题报告应包括研究背景知识和拟开展的研究工作介绍两方面内容。开题报告主要考察学生对研究背景知识和相关研究领域的最新研究动态的了解,同时考察学生的文献综述能力,采用口头报告(10-15分钟)和书面报告结合形式。开题第一次未通过,允许1-2月内再进行一次,仍未通过者,按学籍管理规定处理。中期考核要审核开题报告登记表。

2.考核时间:一般安排在第四学期的5、6月份进行。

3.考核程序:以专业为单位组成考核小组。考核小组由研究生导师、教研室主任、任课教师参加。考核组负责对研究生进行全面考核。学习成绩优良,达到考核内容要求的,进入硕士论文写作阶段;学习成绩较差,未达到考核内容要求的,不得申请硕士学位。分管研究生的院长全面负责研究生中期考核工作,考核组将考核意见及有关材料送院办公室,由院召开学术委员会会议,审核通过。在规定时间内未按时完成中期考核者,按考核不合格处理。 八、学位论文

学位论文工作的目的是使研究生在科学研究方面受到全面的基本训练,它是培养研究生具有从事科学研究和综合运用所学知识分析问题、解决问题能力的主要环节。在导师指导下,研究生应用不少于一年的时间参加科学研究及撰写学位论文,不计学分。硕士研究生一般应在第三学期内完成论文的选题工作,要求最迟于第四学期开学后的前两个月内提交学位论文计划,并做开题报告,经讨论认为选题合适且计划切实可行的,方能正式开展论文工作。

学位论文的基本要求遵照“河南师范大学授予硕士学位工作细则”的有关规定。学位论文应包括:摘要(中、外文)、目录、引言、主要内容(研究背景、理论推导、实验与计算、结果与讨论等)、参考文献、致谢、必要的附录和在校期间发表论文情况。学位论文应做到概念准确,推理严密,语意通达,数据可靠,结构完整。论文按规定统一格式排版,A4纸打印,具体见“河南师范大学研究生学位论文及其摘要编写格式的要求”。 九、学位授予

学位授予遵照“河南师范大学授予硕士学位工作细则”的有关规定。根据我院具体情况,学位授予还应满足以下补充条件:

1.在校期间,研究生应以第一作者身份(导师除外)在期刊级别不低于国内核心期刊的学术刊物上发表(或已接收)学术论文一篇,且文章第一署名单位应为河南师范大学。

2.研究生在校期间,通过省级以上成果鉴定或国家专利一项,研究生署名为前两名(导师除外)。鉴定或专利第一完成单位为河南师范大学。(1,2两条具备其中一条)

3.中期考核成绩在合格以上。

指导教师和院学位委员会要在答辩前对相关材料认真审核,主要材料包括:(1) 成绩单;(2)发表论文原件或刊用证明;(3)中期考核表;(4)参加学术活动情况。对不符合授予学位条件的研究生,根据情况可建议其延长学习时间。

为鼓励向高级别杂志投寄文章,考虑到这些杂志审稿周期较长,如研究生学习期间,已完成科研课题并将研究成果撰写成论文(署名按条例要求),但论文还未录用,研究生参加答辩需向学院提交申请特批,填写“物理与信息工程学院研究生硕士学位申请特批表”,由导师批准同意后交院学位委员会讨论。讨论时,首先由申请人对研究工作的意义、水平和论文未如期发表的原因进行10分钟的陈述,然后由院学位委员会讨论、投票表决,决定是否同意其按期答辩;如不同意申请人按期答辩,到论文被录用时该生再提出申请。

粒子物理与原子核物理专业硕士研究生培养方案课程设置表

研究方向:A. 高能实验数据的物理分析 B. 重离子核反应

主要课程介绍

《高等量子理学》、《群论》、《量子场论》、《李群李代数》、《高等量子场论》、《规范理论》、《粒子物理》、《场论专题选讲》、《量子统计物理》、《对撞机物理》、《现代物理中的数学应用》、《高能物理实验数据分析方法》、《计算物理学》、《放射性核束物理》等课程介绍见“理论物理专业主要课程介绍”。

主要课程介绍

课 程 名: 核物理基础Introduction to Nuclear Physics 课程编号: 020704 周 学 时: 4 总 课 时: 72 学 分: 4 开课单位:物理与信息工程学院 开课学期:Ⅰ

教学要求:《核物理基础》是原子核物理专业研究生必修重要课程之一。它是原子核物理的基本理

论课程。通过本课程的学习,使研究生充分掌握原子核物理的基础知识,包括原子核的

篇二:河南师范大学物理与信息工程学院

粒子物理与原子核物理专业硕士研究生培养方案

(专业代码:070202)

一、培养目标与培养规格

培养德、智、体全面发展,具有较高政治理论素养、宽厚专业基础知识,有创新意识,有一定科研工作能力并胜任普通高等院校和研究所的教学科研工作的专业技术型高级人才。具体培养规格如下:

(1) 深入学习、掌握马克思主义基本原理,确立辩证唯物主义与历史唯物主义的世

界观;坚持四项基本原则,热爱祖国,遵纪守法,品行端正;服从国家需要,积极为社会主义现代化建设服务;

(2) 在本学科上掌握坚实的基础理论和系统的专业知识;

(3) 掌握基本的研究方法和技能,具有从事科学研究工作和高校教学工作的能力; (4) 掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法; (5) 具有较高的外语水平;

(6) 具有一定的计算机操作能力,能熟练运用计算机进行科学计算、论文撰写、文

献检索。

(7) 具有健康的体魄。 二、研究方向

A. 高能实验数据的物理分析 B. 重离子核反应 三、学习年限

学习年限为三年,其中课程学习时间一年半,至少休满35学分;完成学位论文时间一年半。外单位委托培养研究生与本校全日制研究生相同。本校在职研究生学习年限为三年至四年,每年应完成1/3的教学工作量,其余时间进行学习。 四、培养方式与方法

硕士生的培养,采取以导师为主,导师与指导小组集体培养相结合的方式。培养采用系统理论学习、进行科学研究、参加学术活动和教学实践活动相结合的办法。既要使硕士生牢固掌握基础理论和专业知识,又要培养硕士生具有从事科学研究、高校教学工作的能力。

硕士生的指导教师由学术水平较高、在研究工作中有一定成就的教授、副教授担任。导师要教书育人,为人师表,全面关心研究生的成长,及时给予指导。

指导组应对研究生的培养质量全面负责,其主要职责是:(1)参与制定本专业研究生培养方案及研究生个人培养计划;(2)审核学位课程的命题及评分结果;(3)负责对研究生进行中期考核,对硕士学位论文质量和进展情况进行检查;(4)协助组织学位论文答辩。

五、课程设置

硕士生课程设置分为必修课和选修课两大类,必修课包括公共课、学科基础课和专业主干课。原则上硕士研究生必须按照本专业培养方案用不多于一年半时间修完规定课程。 (一)公共必修课

1.马克思主义理论课:“中国特色社会主义理论与实践研究”课,课内安排36个学时,记2学分。“自然辩证法概论”课,课内安排18个学时,记1学分。

2.外国语:开课一年,每周6学时,共216学时,计5学分。 (二) 学科基础课

学科基础理论课按一级学科开设,计6~12学分,开设3~4门课,每门课不少于36学时。每位研究生至少修满6学分。 (三)专业主干课

专业主干课按二级学科开设,计6~12学分,开设3~4门课,每门课不少于36学时。每位研究生至少修满6学分。 (四) 选修课程

选修课程12~35学分,每门课不少于36学时。专业英语课计1学分。每位研究生至少修满12学分,可以跨专业选修。专业方向课列入选修课程,导师在制定研究生个人培养计划时从选修课程中指定。 (五) 必修教学环节

必修教学环节包括:1. 教学实践;2. 文献综述与开题报告;3.学术活动(学生应积极参加学术活动,学习期间要求每位学生参加一次学术会议)。

我院硕士生试行学分制,必须取得规定的35学分以上,方可参加硕士学位论文答辩。考核合格(考试75分以上,考查合格),给予学生规定学分;考试不合格,可给予一次补考机会。研究生应在一年半时间内完成规定学分。成绩考核分考试和考查两种形式。考试一律按百分制评定成绩,考查按优秀、良好、及格、不及格四等级评定成绩。学位课程一律要求考试,非课程类教学环节和中期考核宜用考查的方式进行。学生必须在规定时间内参加考试、考查,如有特殊原因不能按时参加考试、考查时,必须事先提出申请缓考,经主管院长批准,其中公共课须经研究生处批准,方能缓考。擅自不参加考试者,该课程的成绩以零分计,并不予补考。

学分计算方法:每学期按18周计算,若一门课上一学期,则该课程的周学时数为该门课程的学分数。对不足一学期的课程,学分由授课周数除以18折算。实验课程的周学时除以2即为该门课程的学分。一门实验课程的总学分不能超过3学分。对不足一学期的实验课,可按总学时折算给学分。补修本专业大学本科课程不计学分。 具体课程设置见附表。

六、教学实践

为提高研究生的综合素质,研究生学习期间应参加教学实践活动。参加教学实践必须面向大学本、专科学生,参加教学第一线工作。教学实践活动的内容可以是协助教师辅导答疑、批改作业、上实验课、主持课堂讨论、社会调查等,或在教师指导下讲授一定时数的专业基础理论课,或项目研究与开发。教学实践安排在第三学期较为合适。各教研室要积极配合为研究生提供教学实践岗位。硕士研究生参加教学实践的教学工作量相当于助教一个月的工作量。教学实践经考核合格者,计2-3学分。效果不好的,不给学分,但允许重新安排一次教学实践。 七、中期考核

1.考核内容:研究生中期考核要求认真填写《研究生中期考核登记表》,院对研究生的政治思想、课程学习、科研和教学能力等各个培养环节进行全面、综合测评。(1)政治思想品德、学习态度评定:研究生要认真做思想小结,并认真填写好中期考核表的自我总结。(2)对课程成绩、完成学分情况进行审核。(3)学位论文开题报告审核:中期考核前,研究生的学位论文必须开题,并由各指导组统一组织学生做开题报告。开题报告应包括研究背景知识和拟开展的研究工作介绍两方面内容。开题报告主要考察学生对研究背景知识和相关研究领域的最新研究动态的了解,同时考察学生的文献综述能力,采用口头报告(10-15分钟)和书面报告结合形式。开题第一次未通过,允许1-2月内再进行一次,仍未通过者,按学籍管理规定处理。中期考核要审核开题报告登记表。

2.考核时间:一般安排在第四学期的5、6月份进行。

3.考核程序:以专业为单位组成考核小组。考核小组由研究生导师、教研室主任、任课教师参加。考核组负责对研究生进行全面考核。学习成绩优良,达到考核内容要求的,进入硕士论文写作阶段;学习成绩较差,未达到考核内容要求的,不得申请硕士学位。分管研究生的院长全面负责研究生中期考核工作,考核组将考核意见及有关材料送院办公室,由院召开学术委员会会议,审核通过。在规定时间内未按时完成中期考核者,按考核不合格处理。 八、学位论文

学位论文工作的目的是使研究生在科学研究方面受到全面的基本训练,它是培养研究生具有从事科学研究和综合运用所学知识分析问题、解决问题能力的主要环节。在导师指导下,研究生应用不少于一年的时间参加科学研究及撰写学位论文,不计学分。硕士研究生一般应在第三学期内完成论文的选题工作,要求最迟于第四学期开学后的前两个月内提交学位论文计划,并做开题报告,经讨论认为选题合适且计划切实可行的,方能正式开展论文工作。

学位论文的基本要求遵照“河南师范大学授予硕士学位工作细则”的有关规定。学位

论文应包括:摘要(中、外文)、目录、引言、主要内容(研究背景、理论推导、实验与计算、结果与讨论等)、参考文献、致谢、必要的附录和在校期间发表论文情况。学位论文应做到概念准确,推理严密,语意通达,数据可靠,结构完整。论文按规定统一格式排版,A4纸打印,具体见“河南师范大学研究生学位论文及其摘要编写格式的要求”。 九、学位授予

学位授予遵照“河南师范大学授予硕士学位工作细则”的有关规定。根据我院具体情况,学位授予还应满足以下补充条件:

1.在校期间,研究生应以第一作者身份(导师除外)在期刊级别不低于国内核心期刊的学术刊物上发表(或已接收)学术论文一篇,且文章第一署名单位应为河南师范大学。

2.研究生在校期间,通过省级以上成果鉴定或国家专利一项,研究生署名为前两名(导师除外)。鉴定或专利第一完成单位为河南师范大学。(1,2两条具备其中一条)

3.中期考核成绩在合格以上。

指导教师和院学位委员会要在答辩前对相关材料认真审核,主要材料包括:(1) 成绩单;(2)发表论文原件或刊用证明;(3)中期考核表;(4)参加学术活动情况。对不符合授予学位条件的研究生,根据情况可建议其延长学习时间。

为鼓励向高级别杂志投寄文章,考虑到这些杂志审稿周期较长,如研究生学习期间,已完成科研课题并将研究成果撰写成论文(署名按条例要求),但论文还未录用,研究生参加答辩需向学院提交申请特批,填写“物理与信息工程学院研究生硕士学位申请特批表”,由导师批准同意后交院学位委员会讨论。讨论时,首先由申请人对研究工作的意义、水平和论文未如期发表的原因进行10分钟的陈述,然后由院学位委员会讨论、投票表决,决定是否同意其按期答辩;如不同意申请人按期答辩,到论文被录用时该生再提出申请。

粒子物理与原子核物理专业硕士研究生培养方案课程设置表

研究方向:A. 高能实验数据的物理分析 B. 重离子核反应

论》、《粒子物理》、《场论专题选讲》、《量子统计物理》、《对撞机物理》、《现代物理中的数学应用》、《高能物理实验数据分析方法》、《计算物理学》、《放射性核束物理》等课程介绍见“理论物理专业主要课程介绍”。

课 程 名: 核物理基础Introduction to Nuclear Physics 课程编号: 020704 周 学 时: 4

主要课程介绍

《高等量子理学》、《群论》、《量子场论》、《李群李代数》、《高等量子场论》、《规范理

主要课程介绍

篇三:原子核物理第三章课后习题答案

3-3. 60Co是重要的医用放射性同位素,半衰期为5.26年,试问1g60Co

的放射性强度?100mCi的钴源中有多少质量60Co?

解:放射性强度公式为:

A??

dN0.693m

??N0e??t??N,其中N?N0e??t,?=,N=NA,T为半衰期,dtTM

?A??

dN0.693m

??N0e??t??N??NAdtTM0.6931

??6.0221367?1023 5.26?365?24?360059.9338?4.19778?1013次/秒?1.135?103Ci

其中Ci?3.7?1010次核衰变/秒,

100mCi?3.7?1010?100?10?3=3.7?109次核衰变/秒,利用公式

dN0.693m

??N0e??t??N?NA,可知dtTM0.693m0.693mA?NA??6.0221367?1023?3.7?109

TM5.26?365?24?360059.9338A??

解可得,m?8.814?10-5g?88.14?g

3-5用氘轰击55Mn可生成??放射性核素56Mn,56Mn的产生率为

5?108/s,已知56Mn的半衰期2.579h,试计算轰击10小时后,所生成的

56

Mn的放射性强度。

解:利用放射性强度公式

A??N?P(1?e??t)?P(1?2?t/T),其中P为核素的产生率。

56

可知生成的Mn的放射性强度为:

A?P(1?2?t/T)?5?108?(1?2?10/2.579)?4.66?108次核衰变/秒=4.66?108Bq。

3-6已知镭的半衰期为1620a,从沥青油矿和其他矿物中的放射性核素数目N(226Ra)与N(238U)的比值为3.51?10?7,试求238U的半衰期。

N(226Ra)?7

RaU?=3.51?10?子核半衰期238解:和为铀系放射性元素,N(U)

226

238

远小于母核的半衰期,子核衰变快得多。因此满足公式:?BNB??ANA,

?

0.6930.693NB?NA,TBTA

NA1620a

TB??4.62?109a?7NB3.51?10

即,238U的半衰期约为4.62?109a

?TA?

3-7(1)从(3.1.9)NB?NA0

?A?B??A

(e??At?e??Bt)出发,讨论当

?A??B时,

子体NB(t)在什么时候达极大值(假定NB(0)?0)? 解:对NB?NA0

?A?B??A

(e??At?e??Bt)求导并令其等于零,可知

dNB?A?NA0(??Ae??At??Be??Bt)?0,得出 dt?B??A

?Be??t(?????t?e?Ae

AB

B??A

?)?)tA

,从而可知在,等式两边取对数可得t=

?B??A

ln(

t=

?1N(t)ln(B)时候B达到最大值。

?B??A?A

(2)已知钼锝母牛有如下衰变规律:

99

??99m99

Mo????T????Tc,临床中利用同质异能素c66.02h6.02h

99m

Tc,

所放的?(141keV),作为人体器官的诊断扫描。试问在一次淋洗后,再经过多少时间淋洗

99m

Tc时,可得到最大量的子体99mTc。

解:由题意可知:子核衰变得多,满足上面(1)题求出的NB(t)TA?TB,达到最大值时的条件,

?t=

1?TTT66.02?6.0266.02

ln()?ln()?ln()?22.89h

?B??A?A0.693(TA?TB)TB0.693?(66.02?6.02)6.02

3-8利用?势垒贯穿理论,估算226Th?衰变(E??6.33Mev)的半衰期。【在计算中,?粒子在核内的动能Ek可近似取E?和势阱深度V0(取35Mev)之

和。】

解:?

衰变的半衰期计算公式为

T?

0.693

?

1

0.693?223??2.4?10AXnP1

3

13

,

其中EK=E??V0,R?1.2(AY?A?),

AP为母核质量数,ZY为子核的电荷数,AY为子核的质量数,A?为?粒子的质量数。

?

226

222

Th?衰变226Th?9088Ra?

?的半衰期为

T?2.4?10?22?2261

3

?127.31s

3.9Po核从基态进行衰变,伴随发射出两组?粒子:一组?粒子能量为5.30Mev,放出这组?粒子后,子核处于基态;另一组?粒子能量为4.50Mev,放出这组?粒子后,子核处于激发态。计算子核由激发

210

态回到基态时放出的?光子能量。

解:假设210Po核基态发射出?粒子(能量为E?1)子核处于基态的衰变能为Ed1,发射出?粒子(能量为E?2)子核处于激发态的衰变能为Ed2, 则激发态和基态的能级差为: ?E?E2?E1?(E?E1)?(E?E2)?Ed1?Ed2 根据?衰变时衰变能和?粒子出射能分配的公式E??

?E?

MY

Ed得 MX

MXA210

(5.30?4.50)??0.80?0.82MeV?E?1?E?2??

MYA?4206

出射的?光子能量为 h???E?ER

?E20.822

ER???1.75eV

2Mc22?206?931.49

因此出射的?光子能量约为0.82MeV

3.10 47V即可发生??衰变,也可发生K俘获,已知??最大能量为1.89MeV,试求K俘获过程中放出的中微子能量E?。

?

解:47V发生??衰变的过程可表示为:47V?472322Ti?e??e,其衰变能为2E0(??)?[M(47V)?M(472322Ti)?2me]c, 47

?47V发生K俘获的过程可表示为:47V?e?23i22Ti??e,其衰变能为

2E0i?[M(47V)?M(472322Ti)]c?Wi,Wi为i层电子在原子中的结合能。 2由47V发生??衰变的衰变能E0(??)?[M(47V)?M(472322Ti)?2me]c可知, 472?2

其[M(47V)?M(Ti)]c?E(?)?2mc?1.89MeV?0.511?2MeV?2.912MeV,23220e

中mec2?0.511MeV;

把中微子近似当作无质量粒子处理,则K俘获过程中子核反冲的能量

?E22.9122

??96.84eV 为 ER?

2Mc22?47?931.49

故K俘获过程中放出的中微子能量E?为:

2472

E??E0i?[M(47V)?M(47V)?M(472322Ti)]c?Wi?[M(2322Ti)]c?2.9MeV,

(Wi数量级为KeV,很小,反冲损失能量也很小)

3.11在黑火药中,硝酸钾(KNO3)是主要成分。在天然钾中含0.0118%的40K,它是??放射性核素。因此通过??放射性强度的测量,有可能对火药进行探测。试计算100克硝酸钾样品中40K的?放射性强度。 解:单位时间内发生衰变的原子核数即为该物质的发射性强度。

KNO3的分子量为101, 摩尔质量为101g/mol(利用39K计算得出;而

40

K含量少,故在此处可忽略不计)

故100gKNO3的物质的量为n?

m100g100

??mol,

M(KNH3)101g/mol101

?100gKNO3中含40K的原子个数为

N?n?NA?0.0118%??

m

?NA?0.0118%

M(KNH3)

100

mol?6.02?1023个/mol?0.0118%?7.03?1019个101

已知40K的半衰期为T?1280000000a?1.28?109a,

?100克硝酸钾样品中40K的?放射性强度为

A??N?

0.6930.693193

N??7.03?10?1.2?10次/秒 9

T1.28?10?365?24?3600

3.13将下列?衰变按跃迁级次分类


原子核物理第二版习题答案杨福家复旦大学出版社》出自:百味书屋
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