原子核物理第二版习题答案杨福家复旦大学出版社

第一章

1-3.试计算核素He和Li，并对比结合能之差别作讨论。

1-4.试计算Zr，Zr，Zr，三个核素的中子分离能；比较这三个分离能，可得出

什么重要结论？

1-5.求出U的平均结合能；如果近似假定中等质量原子核的平均结合能为8.5MeV，试估计一个U核分裂成两个相同的中等原子核时，能放出多少能量？

1-6.试由质量半经验公式，试计算Ca和Co的质量，并与实验值进行比较。

1-7.利用质量半经验公式来推导稳定核素的电荷数Z与质量数A的关系式，并与β稳定线的经验公式作比较？

1-8.试利用镜核（A相同，中子数N和质子数Z互换的一对核）N和C质量差以及质量半经验公式来近似估算原子核半径参量r。

1-11.在核磁共振法研究原子Mg的基态（Iπ=5/2+）的磁特性实验中，当恒定磁场的强度B0=5.4×103Gs以及高频磁场的频率为v=1.40MHz时，发现了能量的共振吸收，试求gI因子及核磁矩。

1-12.假定核电荷Ze均匀分布在两个主轴分别为a和c（c沿对称轴）的旋转椭

球内，试推导公式（1.6.6）。（Q=2

Z（c2-a2））

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第二章

2-1.核力有哪些主要性质？对每一种性质，要求举一个实验事实。

2-3.试计算从N 715O 816F 917

中取出一个质子所需的能量；并进行比较，从中可得出

什么结论？

2-4.由质量半经验公式估算O 17和F 17的基态质量差，并与实验值比较。（r0取1.4fm ）

2-5.根据壳层模型决定下列一些核的基态自旋和宇称：He 23，Li 37，Mg 1225，K 1941

，Cu 2963，Kr 3683，Sb 51123，Pb 82209

.

2-6.实验测得He 25的最低三个能级Iπ为3/2-（基态），1/2-和3/2+；测得Ni 2857

的最低4个能级的Iπ为3/2-（基态），5/2-，1/2-和7/2-，试与单粒子壳模型的预言相比较，并对比较结果作出定性说明。

第三章

3-1.一个放射性核素的平均寿命为10d ，试问经过5天衰变的数目以及在第五天内发生衰变的数目是原来的多少（百分比）？

3-2.已知1mg U 238每分钟放出740个α粒子，试计算1g U 238的放射性强度（T=4.5*10^9年）。

3-3. Co 60是重要医用放射性同位素，半衰期为5.26年，试问1g Co 60的放射性强度？100mCi 的钴源中有多少质量Co ？

3-4.活着的有机体中，C 14

和C 12的原子数比与大气中是相同的，约为1.3*10^-12。

有机体死亡后，由于C 14的放射性衰变，14C 的含量就不断减少，因此，测量每克碳的衰变率就可计算有机体的死亡时间。现测得：新疆古尸骸骨的100g 碳的β衰变率为900次/min ，试问该古尸已有多久历史？（14C 衰变期为5730年）

3-5.用氘轰击Mn 55可生成β-放射性核素Mn 56，56Mn 的产生率5*10^8/S ，已知56Mn 的半衰期2.579h ，试计算轰击10小时后所产生的56Mn 放射性强度。

3-7.（1）从3.1.9出发，讨论当λA<λB 时，子体NB （t ），在什么时候达极大值（假定NB （0）=0）？（2）已知钼锝母牛有如下衰变规律：

临床中利用同质异能素Tc 99m 所放的γ（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Tc 99m 时，可得到最大量的子体Tc 99m 。

3-9.Po 210核从基态进行衰变，伴随发射出两组α粒子：一组α粒子能量为5.30MeV ，放出这组α粒子后，子核处于基态；另一组α粒子能量为4.50MeV ，放出这组α粒子后，子核处于激发态。计算子核由激发态回到基态时发出的γ光子能量。