2015年第二炮兵工程大学811原子核物理学考研真题.pdf

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1、2015 年第二炮兵工程大学 811 原子核物理学 考研真题 科目代码： 811 科目名称： 原子核物理学 适用于专业：核科学与技术、核能与核技术（专业学位） 一、填空题（ 20分） 1核力有如下基本性质：（ 1）核力主要是 ；（ 2）核力是 ； （ 3）核力具有 ；（ 4）核力是 。 2某放射性元素经过 m 次衰变和 n次衰变，变成了一种新原子核，新原子核比原来的原子核的质子数减少 。 3理论上，当一个原子核由激发态跃迁到基态，发出一个射线光子。当这个光子遇到另一个同样的原子核时，就能够被共振吸收。但是实际情况中，处于自由状态的原子核要实现上述过程是困难的，因为原子核在放出一个光子的时候，自

2、身也具有一个反冲动量。为消除原子核的反冲，可将原子放入固体晶格中，这样使得反冲速度极小，反冲能量实际等于零，这种效应称为 。 4核反应机制理论上，韦斯柯夫于 1957年对核反应过程提出了三阶段描述，通常表述为 ， ， 。 5通常用于产生中子的源统称为中子源。常用的中子源有 中子源， 中子源， 中子源和 中子源等。 6 1911 年居里夫人制备的第一个国际标准镭源含 226Ra 为 16.74mg，到 2014 年底，此镭还有 毫克 226Ra？（已知镭的半衰期大约是 1600年，计算结果保留小数点后两位） 二、不定项选择题（ 15分，每题 3分） 1 A、 B 两种放射性元素，它们的半衰期分别

3、为 tA=10天， tB 30 天，经 60 天后，测得两种放射性元素的质量相等，那么它们原来的质量之比为 A 8 1 B 64 1 C 3 1 D 16 1 2质子的质量 mp，中子的质量为 mn，它们结合成质量为 m的氘核，放出的能量应为 A（ mp+mn-m） c2 B（ mp+mn） c2 C mc2 D (m-mp)c2 3关于铀核的裂变，下列说法中正确的是 A铀核裂变的产物是多种多样的，但只能裂变成 2块。 B铀核裂变时，还能同时释放出 2 3个中子。 C为了使裂变的链式反应容易发生，最好是用纯铀 235。 D铀块的体积对于产生链式反应无影响。 4在计算核子和原子核的质量时，以 u

4、 为单位比较方便，关于 u 下列说法中正确的是 A 1u 1.66 10-27kg B 1u等于碳 12 质量的 1/12 C 1u相当于 931.5MeV能量 D u表示一个核子的质量 5关于爱因斯坦质能方程的下列看法中正确的是 A E mc2中的 E是物体以光速 c运动的动能 B E mc2是物体的核能 C E=mc2是物体各种形式能的总称 D由 E= mc2，在核反应中，亏损的质量 m转化成能量 E放出 E E= mc2表明在核反应中亏损的静质量转化为动质量，被放出的能量带走。 三、简答题（ 1-3 题每题 7分， 4题 14分，共 35分） 1.简述衰变纲图的物理意义和各符号的含义。

5、2.核衰变的长期平衡、暂时平衡和不平衡各有什么特点？ 3.简要介绍弹性散射和非弹性散射的基本概念，以及它们在中子慢化中的作用。 4.试论述核反应三阶段图像，绘出相应图像，并说明各阶段分别用什么模型解释。 四、分析题（ 15分） 定性画出放射性核素 衰变能谱和 衰变能谱，并说明能谱特点及其物理机制，给出核衰变式。 五、计算题（ 40分，每题 10分） 1.缓发中子及其在反应堆控制中作用； 2.实验测得 226Ra的能谱精细结构由 T 1=4.785MeV(95%)和 T 2=4.602MeV(5%)两种粒子组成，试计算： （ 1）子体 222Rn的反冲能； （ 2） 226Ra的衰变能； （ 3

6、）激发态 222Rn 发射的光子能量。 3.在考古工作中，可以从古代生物遗骸 14C 的含量推算古生物到现在的时间 t。设 r 是古生物遗骸中 14C 和 12C 的含量比， r0是空气中 14C 和 12C 的含量比。试推导下列公式 其中 T为 14C 的半衰期。 4. 方程的一个十分有用的表达形式是： 式中 ， 。 问： （ 1）什么情况下，核反应有阈能？ （ 2）求阈能的表达式。 六、应用题（ 25分） 1、 14C半衰期为 5730 年。 （ 1）简要说明 14C 发生什么类型的衰变？衰变产物是什么？ （ 2）简述宇宙射线中的质子与生物圈的作用原理； （ 3）如果生物体死亡后没有 14C进入体内，现测得一棵死树的 14C放射性活度为一棵活树的 1/3，试估算这棵树死了多少年？ （ 4）假定大气中 14C 与 12C 数目比为 10-12，样品年龄 5000a，则要使年龄测定精度（标准偏差）为 50a，无本底、探测效率 100%，计数 1h 条件下，需多少 g碳样品？