《醫(yī)用物理學(xué)原子核與放射性題庫(kù)》含答案

第十四章原子核與放射性選擇題14-1一個(gè)4=64的原子核的半徑為（）A,64x10-15mB.4.8x10-i5mC.11.2x10-i5mD.5.6x10-i5m答案：B知識(shí)點(diǎn)：14.1、原子核的組成、質(zhì)量和大小難度：1提示：原子核的半徑與質(zhì)量數(shù)近似關(guān)系r=r41/30題解：原子核平均半徑r與核子數(shù)A的關(guān)系近似為r=r041/3，其中七=1.2x10-15m4=64，計(jì)算可得r=4.8x10-15m。所以B是正確的。14-2原子核的平均結(jié)合能表示核的穩(wěn)定程度。平均結(jié)合能大，則（）原子核不穩(wěn)定B.分離核子時(shí)所需要的能量小C.分離核子時(shí)向外輻射的能量大D.分離核子時(shí)外界提供的能量大答案：D知識(shí)點(diǎn)：14.2、原子核的結(jié)合能難度：1提示：根據(jù)原子核的結(jié)合能定義題解：結(jié)合能它是中子和質(zhì)子結(jié)合成原子核時(shí)，以釋放出光子的形式帶走的能量，同樣，所以分離核子時(shí)外界需要提供相同的能量。所以D是正確的。14-3核內(nèi)核子之間存在相互吸引的作用力稱(chēng)為（）A,萬(wàn)有引力B.庫(kù)侖力C.核力。.離心力答案：C知識(shí)點(diǎn)：14.4核力難度：1提示：根據(jù)核力的定義題解：核子之間有一種強(qiáng)度很大的引力將核子緊緊束縛在一起，這種的力稱(chēng)為核力。所以C是正確的。14-4P+衰變的移位法則是（）A?子核在周期表的位置比母核前移一位B?子核在周期表的位置比母核前移兩位子核在周期表的位置比母核后移一位子核在周期表的位置比母核后移兩位答案：A知識(shí)點(diǎn)：14.5放射性核素的衰變種類(lèi)難度：2提示：°+衰變過(guò)程AX—ZA1Y+0e+V+Q題解：在°+衰變過(guò)程中，子核與母核質(zhì)量數(shù)相同，子核的原子序數(shù)減少1,在周期表中前移1位。所以A是正確的。14-5不穩(wěn)定核素單位時(shí)間內(nèi)衰變的核數(shù)目（）A.與原有的核數(shù)N0成正比B.與現(xiàn)存的核數(shù)N成正比C.與衰變時(shí)間成正比D.都不正確答案：B知識(shí)點(diǎn)：14.6放射性核素的衰變規(guī)律難度：2提示：原子核的核衰變規(guī)律-dN/dt=人N題解：實(shí)驗(yàn)表明，單位時(shí)間內(nèi)的核衰變數(shù)目-dN與當(dāng)時(shí)存在的原子核數(shù)目N成正比，即-dN/dt=XN，所以b是正確的。14-6一種放射性核素，經(jīng)24小時(shí)后是它開(kāi)始的1/8，它的半衰期應(yīng)為（）A.12hB.6hC.3hD.8h答案：D知識(shí)點(diǎn)：14.6放射性核素的衰變規(guī)律14.7半衰期難度：2-4—提示：放射性核素的衰變規(guī)律N=N0（1/2）勺/2T題解：用半衰期來(lái)表示衰變定律，當(dāng)t是'1/2的整倍數(shù)時(shí)，應(yīng)用比較方便。_t_N/林=（1/2）T1/2-1/8，t=24h，得出W8h。所以d是正確的。14-7兩種放射性核素，半衰期不同，且T1>T2.那么若要產(chǎn)生相同的放射性活度，所需要的核子數(shù)N1及N2的關(guān)系為（）A.N1=N2B.凡<N2C.N1>N2D.無(wú)法確定答案：C知識(shí)點(diǎn)：14.7半衰期；14.9放射性活度難度：2.ln2v提示：半衰期表示放射性活度為A=—N。1/2T題解：若兩種放射性核素要產(chǎn)生相同放射性活度A，半衰期1/2越大，所需要的核子數(shù)N越多，所以C是正確的。14-86（Co的半衰期為5.3年，現(xiàn)有0.5克的鉆源，它的放射性活度是（）A.375CiB.562CiC.375mCiD.562mCi答案：B知識(shí)點(diǎn)：14.7半衰期；14.9放射性活度難度：3提示一：放射性活度A=t—N1/2提示二：1Ci=3.7X1010BqA=蛭Nr0693x05x6.023X1023=2.081x1013Bq=562.4Ci,T/5.3x365x24x60x6060以B是正確的。14-9母核的半衰期（）子核的半衰期，經(jīng)過(guò)相當(dāng)時(shí)間可達(dá)放射性平衡。A.大于B.等于C.小于D.無(wú)法確定答案：A知識(shí)點(diǎn)：14.10放射性平衡難度：3提示：放射性平衡發(fā)生在母核的半衰期〈長(zhǎng)，子核的半衰期T短情況下。TTT>TX〈X題解：在母核的半衰期1長(zhǎng)，子核的半衰期2短，即12（或12）情況下，母核的衰變而產(chǎn)生的子核數(shù)目將逐漸增加，新生成的子核按照自己的規(guī)律進(jìn)行衰變，隨著子核數(shù)量的不斷增加，子核的每秒衰減數(shù)也將不斷增大，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間后，子核每秒衰變的核數(shù)等于從母核衰變而得到補(bǔ)充的核數(shù)，子核的核數(shù)就不再增加，達(dá)到了動(dòng)態(tài)平衡，此時(shí)子核的放射性活度與母核的放射性活度相等，達(dá)到放射性平衡。所以A是正確的。14-10膠體金可用來(lái)作肝掃描，已知其半衰期為2.7日，樣品存放10日后，金核素的為10日前（）倍A.0.077B.0.393C.1.317D.0.277答案：A知識(shí)點(diǎn)：14.6放射性核素的衰變規(guī)律14.7半衰期難度：2-4—提示：放射性核素的衰變規(guī)律N=N0（1/2）T1/2-4—題解：根據(jù)放射性核素的衰變規(guī)律N=N0（1/2）T1/2，，已知t=10dT1/2=2.7d，得出N/N0牝0.077。所以A是正確的。14-11吸收劑量的定義為單位質(zhì)量的被照射物質(zhì)從射線中吸收的能量，其單位為（）A.倫琴B.貝可勒爾C.戈瑞D.雷姆答案：C知識(shí)點(diǎn)：14.12輻射劑量難度：1提示：吸收劑量概念內(nèi)容。題解：吸收劑量單位為戈瑞（Gy），1Gy=1J?kg-1，所以c是正確的。14-13.在進(jìn)行輻射防護(hù)時(shí)，對(duì)各種射線應(yīng)選用的物質(zhì)為：（）各種射線均用鉛屏敝X和Y射線用原子序數(shù)低的物質(zhì)如塑料和有機(jī)玻璃等進(jìn)行屏敝P射線用重原子序數(shù)物質(zhì)D.a射線外照射用手套即可屏敝答案：D知識(shí)點(diǎn)：14.13輻射防護(hù)難度：2提示：根據(jù)不同射線的特征進(jìn)行輻射防護(hù)。題解：對(duì)輻射防護(hù)中，于a射線，因其貫穿本領(lǐng)弱，射程短，工作時(shí)只需戴上手套防護(hù)；對(duì)于°射線，除了遠(yuǎn)距離操作和短時(shí)間停留外，屏蔽物不宜用原子序數(shù)高的物質(zhì)，因?yàn)樵有驍?shù)高的物質(zhì)容易產(chǎn)生軔致輻射，所以一般采用有機(jī)玻璃、鋁等原子序數(shù)中等的物質(zhì)作屏蔽材料；對(duì)于X射線和丫射線，因其穿透能力強(qiáng)，應(yīng)采用原子序數(shù)高的物質(zhì)，如鉛、混凝土等作為屏蔽材料；所以D是正確的。計(jì)算題14-1兩個(gè)氫原子結(jié)合成氫分子時(shí)釋放的能量為4.73eV，試計(jì)算由此發(fā)生的質(zhì)量虧損，并計(jì)算1mol氫分子的結(jié)合能。答案：5.08x10-9u,2.85x1018MeV知識(shí)點(diǎn)：14.2原子核的結(jié)合能難度：2提示一：質(zhì)能單位換算關(guān)系1u=931.5MeV/c2提示二：根據(jù)結(jié)合能的定義題解：在質(zhì)能關(guān)系中，質(zhì)量虧損Am以u(píng)為單位，則1u=931.5MeV，于是質(zhì)量虧損為m=—^=5.08x10-9u931.51mol氫分子的結(jié)合能AE=4.73x10-6x6.022x1023=2.85x1018MeV。

14-2已知232Th（釷232）的原子核質(zhì)量為232.03821u，計(jì)算其原子核的結(jié)合能和比90結(jié)合能。答案：1766.6MeV,7.615MeV知識(shí)點(diǎn)：14.2原子核的結(jié)合能難度：2提示一：結(jié)合能是中子和質(zhì)子結(jié)合成原子核時(shí)，以釋放出光子的形式帶走的能量。提示二：比結(jié)合能定義￡=AE/A。題解：232Th由90個(gè)質(zhì)子和142個(gè)中子組成，結(jié)合能為90△E=Amc2=[Zm+(A-Z)m-M]c2Pn=(90m+142m-232.03821u)x931.5MeV=1766.6MeV比結(jié)合能為￡=蘭=嵯*MeV=7.615MeV^A23214-3某放射性元素的半衰期為20天，衰變掉原有原子數(shù)的3/4所需的時(shí)間有多長(zhǎng)？剩下原有原子數(shù)的1/8,所需的時(shí)間多長(zhǎng)?14.6放射性核素的衰變規(guī)律14.7半衰期答案：40d,60d知識(shí)點(diǎn)：難度：2提示一:提示二：放射性核素的衰變規(guī)律N=N0e頃半衰期與衰變常數(shù)關(guān)系T=ln2/九題解：由核衰變定律N頃°e土衰變掉原有原子數(shù)的3/4，即還剩14.6放射性核素的衰變規(guī)律14.7半衰期提示一:提示二：TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"N1.2ln2—=—=e一舄t=T=蛭=20d力2ln2t==2T=蛭=20d力2ln2t==2T=40d力N1、剩下原有原子數(shù)的1/8,則有剩下原有原子數(shù)的1/8,則有N08t=竺=3T=60d力14-4試計(jì)算經(jīng)過(guò)多少個(gè)半衰期，可以使某種放射性核素減少到原來(lái)的1%，0.1%？

知識(shí)點(diǎn)：14.6放射性核素的衰變規(guī)律14.7半衰期難度：2提示：放射性核素的衰變規(guī)律N=N"m]Nln——題解：由公式N=N0題解：由公式N=N0(2)；有，—=(—)t貝g—=—t0N2T血102N當(dāng)=1%時(shí),N

0tln1004.605—===6.65r7Tln20.693N當(dāng)—=0.1%時(shí)，0tln1000N當(dāng)=1%時(shí),N

0N當(dāng)—=0.1%時(shí)，014-5一種放射性核素，其物理半衰期為10天，患者服用含該放射性核素的藥物后，測(cè)得其有效半衰期為8天，求該放射性核素的生物半衰期。答案：7,10知識(shí)點(diǎn)：14.7半衰期難度：2提示：有效半衰期T、物理半衰期T和生物半衰期T之間的關(guān)系=―^—ebTTT—111111—m題解：—=—-t=§-仍=拓則Tb=40天be14-6已知某種放射性核素的平均壽命為100天，求10天后，發(fā)生核衰變的核數(shù)為總核數(shù)的百分之幾？第10天發(fā)生衰變的核數(shù)為總核數(shù)的百分之幾？答案：9.5%，0.9%知識(shí)點(diǎn)：14.6放射性核素的衰變規(guī)律14.8平均壽命難度：2提示一：放射性核素的衰變規(guī)律N=Ne永0提示二：平均壽命與衰變常數(shù)關(guān)系T=1/人題解：由公式匚=:人，N=N0題解：由公式匚=:人，N=N0e土=N0eW可得，10天后已衰變的核數(shù)為N0-N=N0(1-eT)一N-N,一"一g則一0=1—et=1—e100r9.5%N0910"0.9%第10天衰變的核數(shù)為％":°>)=e一100-e一100N0"0.9%14-7已知226Ra的半衰期為1.6x103年，原子質(zhì)量為226.025u,求1g226Ra發(fā)生a衰變時(shí)的放射性活度。答案：3.66x1010Bq知識(shí)點(diǎn)：14.9放射性活度難度：2提示：放射性活度的定義A=XN題解：1g226Ra的核數(shù)為N=mN，MAln2vmln2A=XN=N=NTTMa1x0.693x6.022x1023s-11.6x103x365x24x3600x226.025=3.66x1010Bq14-8一個(gè)放射源在t=0時(shí)的放射性活度為8000S-1，10min后放射性活度為1000S-1，求（1）該放射源的半衰期和衰變常數(shù)；（2）1min后的放射性活度。答案：（1）200s,3.47x10-3s-1（2）6498Bq知識(shí)點(diǎn)：14.7半衰期14.9放射性活度難度：2t提示一：放射性活度的定義A=XN=A0（1/2）t〃2提示二：半衰期與衰變常數(shù)關(guān)系T=ln2/九題解：（1）由公式A=XN，可得TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"t=0時(shí)，A0=XN0=8000Bq①\o"CurrentDocument"t=10min時(shí)，A=XN=曾（坨=1000Bq②1101將①式代入②，有（方）t=（2）3，得半衰期為T(mén)=?min=200sln2衰變常數(shù)為人=^T=347x10-3s-1（2）1min后的放射性活度為A=A0(-)；=8000x(1)^00=6498Bq14-924Na的放射性活度為200Bq，半衰期為15小時(shí)，將其溶液注入患者的血管，30小時(shí)后抽出1mL血液，測(cè)得其計(jì)數(shù)為每分鐘0.5個(gè)核衰變，在不考慮代謝的情況下，估算患者的全身血量。答案：6000mL知識(shí)點(diǎn)：14.9放射性活度難度：3t提示一：半衰期表示放射性活度A=A0(1/2)Ti,2提示二：放射性活度與當(dāng)時(shí)存在的原子核數(shù)目成正比題解：根據(jù)放射性活度公式計(jì)算出患者30h后其全身血液中的放射性活度為A=40(-)T=200x(I)30=50Bq30h后抽出1mL血液，測(cè)得其計(jì)數(shù)為每分鐘0.5個(gè)核衰變，即1mL血液放射性活度為T(mén)OC\o"1-5"\h\z40.5_A=——Bq，160A05則患者全身血量為V=一=50=6000mL氣60則患者全身血量為14-10131I的半衰期是8.04天，在15日上午10時(shí)測(cè)量131I的放射性活度為15mCi，問(wèn)到同月30日下午3時(shí)，放射性活度還有多少?答案：1.5x108Bq知識(shí)點(diǎn)：14.7半衰期14.9放射性活度難度：2提示：半衰期表示放射性活度A=40(1/2)恥題解已知T=8.04d，在15日上午10時(shí)到30日下午3時(shí)經(jīng)歷了t=15.25d，則到30日下午3時(shí)該放射源的放射性活度為1t11525A=A0(—)T=15x(-)8.04=4.03mCi=1.5x108Bq14-11兩種放射性核素的半衰期分別為8d和6d，設(shè)含這兩種放射性藥物的放射性活度相同，問(wèn)其放射性物質(zhì)的mol數(shù)相差多少倍？答案：32知識(shí)點(diǎn)：14.7半衰期14.9放射性活度難度：2提示一：放射性活度相同A=A，則有人N=XN121122提示二：半衰期與衰變常數(shù)關(guān)系T=ln2/九題解已知T=8d,T尸6h,A=A，根據(jù)A=XN得：人N=XN12121122N—1N—1N28x246=32倍14-12利用131I的溶液作甲狀腺掃描，在溶液出廠時(shí)只需注射0.5ml就夠了(131I的半衰期為8.04d)。如果溶液出廠后貯存11d，作同樣掃描需注射多少溶液？答案：1.30mL知識(shí)點(diǎn)：14.7半衰期14.9放射性活度