習題15解答第15章原子核與放射性20題歐陽

第十五章原子核與放射性習題15解答計算兩個12H原子核結(jié)合成一個24解：?m=2m?E=?m?兩個氫原子結(jié)合成氫分子時釋放的能量為4.73eV，試計算由此發(fā)生的質(zhì)量虧損，并計算1mol氫分子的結(jié)合能。解：(1)?E=?m?c由此可得?m=(2)已知1eV=1.602×10則結(jié)合能E=4.73×1.602×試計算氘核和氦原子核的結(jié)合能和平均結(jié)合能。解：已知m(1)氘核12H的結(jié)合能：平均結(jié)合能=(2)氦核24He平均結(jié)合能=結(jié)合能1532P的半衰期是14.3天，試計算它的衰變常數(shù)λ和平均壽命，1μg純解：衰變常數(shù)λ=ln平均壽命τ=T已知原子核數(shù)目N=mNAμ放射性活度A=λN=53131I的半衰期是8.04d，問在12日上午9:00測量時為5.6×108Bq解：放射性活度A=A代入t=8.04d=8.04×24=192.96h,t=18×24+6=438h，可得A=5.6×利用53131I的溶液做甲狀腺掃描，在溶液出廠時只需注射0.5mL就夠了（53131I的半衰期是解：放射性活度A=A0e-λt，即可得V=1一個含有13H樣品的放射性活度為3.7×102Bq，問樣品中1解：已知原子核數(shù)目N=mNAμ衰變常數(shù)λ=ln放射性活度A=λN=λ設(shè)例15.1中的2760解：放射性活度A=λN由此可得質(zhì)量m=某患者口服53131I治療甲狀腺功能亢進癥，設(shè)每克甲狀腺實際吸收100μCi的53131I，其有效半衰期約為5d（這里說的有效半衰期就是包括衰變和排泄過程，使體內(nèi)放射性減少一半的時間），衰變時發(fā)出的β射線的平均能量為解：A0=λN0=ln代入每個β粒子能量E=200keV=200×T=5d=5×24×3600s,A可得吸收劑量D=73.8Gy.兩種放射性核素的半衰期分別為8d和6h，設(shè)含這兩種放射性藥物的放射性活度相同，問其中放射性物質(zhì)的摩爾數(shù)相差多少倍？解：已知A1=A2，且放射性活度A=λN已知U3O8中的鈾為放射性核素92238U，今有5.0解：U3O8的分子量為238×3+16×8=842，其中925克U3O8中9292238U的原子核數(shù)因此放射性活度A=λN=ln88226Ra和86222Rn的原子質(zhì)量分別為226.02536u和222.01753u，24He的原子質(zhì)量為解：88衰變能Q=?m?=226.02536-222.01753-4.002603各種元素對于X射線的質(zhì)量衰減系數(shù)近似滿足：μm=

KZαλ3。其中答：(1)原子序數(shù)越大的物質(zhì)吸收本領(lǐng)越大，因此可用原子序數(shù)高的物質(zhì)作為X射線的防護用品，如鉛；(2)波長越長的X射線，越容易被吸收。α、β、答：α：高速運動的氦核，β:高速電子，γ:電磁波（光子）；α射線的防護：戴手套；β射線的防護:有機玻璃，鋁等中等原子序數(shù)的物質(zhì)；γ射線的防護:高原子序數(shù)的物質(zhì)，如鉛，混凝土。α、β和γ衰變所釋放粒子的能量分別是分立還是連續(xù)的？原因是什么？答：α衰變釋放的粒子有分立的能級，因為原子核內(nèi)部也有能級存在；β衰變釋放的粒子能量連續(xù)分布，因為有中微子隨機竊取β粒子的能量；γ衰變釋放的粒子有分立的能級，因為原子核內(nèi)部也有能級存在；核衰變過程應(yīng)遵循哪些守恒定律？答：質(zhì)量和能量守恒定律；動量守恒定律；電荷數(shù)守恒定律；核子數(shù)守恒定律。帶電粒子射線穿過物質(zhì)時的能量損失方式主要有哪些？答：(1)電離和激發(fā)。指帶電粒子因與核外電子的非彈性碰撞，使物質(zhì)原子電離或激發(fā)，這種導致帶電粒子損失能量的過程稱為電離損失。(2)散射和軔致輻射。指帶電粒子通過物質(zhì)時，受到原子核靜電場的作用，而改變運動方向，或者速度急劇減小，帶電粒子的一部分動能以光子的形式發(fā)射出來的現(xiàn)象。由此造成的能量損失稱為輻射損失。什么是當量劑量？其大小取決于什么？答：當量劑量表示各種射線或粒子被吸收后引起生物效應(yīng)的程度或?qū)ι锝M織的危險程度。其大小取決于平均吸收劑量和輻射權(quán)重因子。光電效應(yīng)的原理是什么？要產(chǎn)生光電效應(yīng)，對于入射光的頻率應(yīng)有何要求？簡述哪兩個因素決定光電流大??？答：(1)光電效應(yīng)指的是滿足一定條件的光照射到金屬表面上時，光子將其全部能量hν傳遞給核外電子，使其獲得能量脫離原子的束縛成為自由的光電子的過程；(2)要產(chǎn)生光電效應(yīng)，入射光頻率應(yīng)滿足ν>Wh，其中W為金屬的(3)光電流的大小取決于光電管兩端電壓U，以及光照度E。國際上規(guī)定經(jīng)過