大学物理第18章答案..docVIP

《大学物理》参考答案 第18章　原子核物理与粒子物理简介 18-1　如果原子核半径按公式确定(式中A为质量数)，试计算核物质密度以及核物质的单位体积内的核子数.原子核的体积，1u＝1.660 5402×10－27kg 所以核物质密度＝2.29×1017kg·m－3单位体积内的核子数1.38×1044 18-2　计算2个2H原子核结合成1个4He原子核时释放的能量(以MeV为单位). mD＝2.014102u; mHe＝4.002603u . 质量亏损：Dm=2?mD-mHe=0.025601 0u 释放的能量=0.025601 0?931.441=23.85 MeV 18-3　2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. Dmc2=4.73eV 质量亏损 5.07×10-9u 18-4　p和n的质量分别为1.007276u和1.008665u，试计算C中每个核子的平均结合能(1u＝931.5MeV2). 质量亏损 Dm×1.007276u+6×1.008665u)-12.00000u= 0.095646u 平均结合能= 7eV 18-5　226Ra和222Rn原子质量分别为226.02536u和222.01753u，4He原子质量为4.002603u，试求226Ra衰变为222Rn时的衰变能. 质量亏损Dm=226.02536u –(222.01753u+4.002603u)= 0.005227u 衰变能0.005227931.5=4.8689505MeV 18-6　在铍(Be)核内每个核子的平均结合能等于6.45MeV，而在He内每个核子的平均结合能为7.06Mev，要把Be分裂为2个α粒子和1个中子时，必须耗费多少能量？ Be→2He+n ?E=9×6.45MeV -8×7.06Mev =1.57MeV 18-7　32P的半衰期是14.3d，试计算它的衰变常数λ和平均寿命，1μg纯32P的放射性活度是多少贝可？ 衰变常数 = 0.048d-1 平均寿命=20.6d 放射性活度=1.88×1016 =1.05×1010Bq 18-8　131I的半衰期是8.04d，问在某月12日上午9：00测量时131I的放射性活度为5.6×108Bq，到同月30日下午3：00，放射性活度还有多少？ ×108Bq =1.16×108Bq 18-9　131I的半衰期是193h，试计算它的衰变常数和平均寿命.今有一个放射强度为108Bq的放射源，只有131I具有放射性，问其中的131I的质量是多少？ =9.976×10-7s-1 =278.5h , =2.18×10-11kg 18-10　利用131I 的溶液作甲状腺扫描，在溶液出厂时，只需注射0.5ml就够了(131I的半衰期是8.04d)，如溶液出厂后贮存了11d，作同样的扫描需要多少毫升的溶液？ 要求 131I 的0.65ml 18-11　24Na的半衰期为14.8h，现需要100μCi的24Na，从产地到使用处需用6h，问应从生产地取多少μCi的24Na？ = 132.4μCi 18-12　32P的半衰期为14.3d，问1μg32P在1h中放出多少个β－粒子？ =3.75×1013 18-13　一个含3H的样品，其放射性强度为3.7×102Bq，问样品中3H的含量有多少克？ 3H半衰期为=1.78×10-9s-1 , =1.1×10-14kg=1.1×10-11g 18-14　已知U3O8中铀为放射性核素，今有5.0g的U3O8，试求其放射性活度. U 半衰期为×109y I=6.21×104Bq 18-15　放射性活度为3.7×109Bq的放射性核素32P，在制剂后10d、20d、30d的放射性活度各是多少？ 32P半衰期为3.7×109Bq 10d: = 2.28×109Bq 20d: =1.40×109Bq 30d: = 0.86×109Bq 18-16　样品最初放射性为每分钟800次衰变，24min后，放射性为每分钟640次衰变，求衰变常数和半衰期. 解： , 0.2231= =1.55×10-4s-1 T1/2= 74.565min