习题15解答第15章原子核与放射性20题欧阳

第十五章原子核与放射性习题15解答计算两个12H原子核结合成一个24解：∆m=2m∆E=∆m∙两个氢原子结合成氢分子时释放的能量为4.73eV，试计算由此发生的质量亏损，并计算1mol氢分子的结合能。解：(1)∆E=∆m∙c由此可得∆m=(2)已知1eV=1.602×10则结合能E=4.73×1.602×试计算氘核和氦原子核的结合能和平均结合能。解：已知m(1)氘核12H的结合能：平均结合能=(2)氦核24He平均结合能=结合能1532P的半衰期是14.3天，试计算它的衰变常数λ和平均寿命，1μg纯解：衰变常数λ=ln平均寿命τ=T已知原子核数目N=mNAμ放射性活度A=λN=53131I的半衰期是8.04d，问在12日上午9:00测量时为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的溶液做甲状腺扫描，在溶液出厂时只需注射0.5mL就够了（53131I的半衰期是解：放射性活度A=A0e-λt，即可得V=1一个含有13H样品的放射性活度为3.7×102Bq，问样品中1解：已知原子核数目N=mNAμ衰变常数λ=ln放射性活度A=λN=λ设例15.1中的2760解：放射性活度A=λN由此可得质量m=某患者口服53131I治疗甲状腺功能亢进症，设每克甲状腺实际吸收100μCi的53131I，其有效半衰期约为5d（这里说的有效半衰期就是包括衰变和排泄过程，使体内放射性减少一半的时间），衰变时发出的β射线的平均能量为解：A0=λN0=ln代入每个β粒子能量E=200keV=200×T=5d=5×24×3600s,A可得吸收剂量D=73.8Gy.两种放射性核素的半衰期分别为8d和6h，设含这两种放射性药物的放射性活度相同，问其中放射性物质的摩尔数相差多少倍？解：已知A1=A2，且放射性活度A=λN已知U3O8中的铀为放射性核素92238U，今有5.0解：U3O8的分子量为238×3+16×8=842，其中925克U3O8中9292238U的原子核数因此放射性活度A=λN=ln88226Ra和86222Rn的原子质量分别为226.02536u和222.01753u，24He的原子质量为解：88衰变能Q=∆m∙=226.02536-222.01753-4.002603各种元素对于X射线的质量衰减系数近似满足：μm=

KZαλ3。其中答：(1)原子序数越大的物质吸收本领越大，因此可用原子序数高的物质作为X射线的防护用品，如铅；(2)波长越长的X射线，越容易被吸收。α、β、答：α：高速运动的氦核，β:高速电子，γ:电磁波（光子）；α射线的防护：戴手套；β射线的防护:有机玻璃，铝等中等原子序数的物质；γ射线的防护:高原子序数的物质，如铅，混凝土。α、β和γ衰变所释放粒子的能量分别是分立还是连续的？原因是什么？答：α衰变释放的粒子有分立的能级，因为原子核内部也有能级存在；β衰变释放的粒子能量连续分布，因为有中微子随机窃取β粒子的能量；γ衰变释放的粒子有分立的能级，因为原子核内部也有能级存在；核衰变过程应遵循哪些守恒定律？答：质量和能量守恒定律；动量守恒定律；电荷数守恒定律；核子数守恒定律。带电粒子射线穿过物质时的能量损失方式主要有哪些？答：(1)电离和激发。指带电粒子因与核外电子的非弹性碰撞，使物质原子电离或激发，这种导致带电粒子损失能量的过程称为电离损失。(2)散射和轫致辐射。指带电粒子通过物质时，受到原子核静电场的作用，而改变运动方向，或者速度急剧减小，带电粒子的一部分动能以光子的形式发射出来的现象。由此造成的能量损失称为辐射损失。什么是当量剂量？其大小取决于什么？答：当量剂量表示各种射线或粒子被吸收后引起生物效应的程度或对生物组织的危险程度。其大小取决于平均吸收剂量和辐射权重因子。光电效应的原理是什么？要产生光电效应，对于入射光的频率应有何要求？简述哪两个因素决定光电流大小？答：(1)光电效应指的是满足一定条件的光照射到金属表面上时，光子将其全部能量hν传递给核外电子，使其获得能量脱离原子的束缚成为自由的光电子的过程；(2)要产生光电效应，入射光频率应满足ν>Wh，其中W为金属的(3)光电流的大小取决于光电管两端电压U，以及光照度E。国际上规定经过