核辐射探测习题解答6.docx

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Po放射源发射的α 粒子(Eα =5.304MeV)在水中的射程。答：先求α 粒子在空气中的射程1R0=0.318Eα.5=0.318×5.3041.5=3.88cm

210

由

ρ AR1=0R0ρ1A0

A=∑niAii

对多种元素组成的化合物或混合物，因为与入射粒子的能量相比，原子间的化学键能可以忽略，所以其等效原子量

式中ni为各元素的原子百分数。对空气而言，

A0=3.81，在标准状态下，ρ 0=1.226×10?3g?cm?3，所以R=3.2×10?4

A

ρ

R0

对水而言在水中的射程

A=∑niAi=i

211+16=233

R=3.2×10?4

z2=α 2vαA

2.已知1MeV质子在某介质中的电离损失率为A，求相同能量的α 粒子的电离损失

率。答：所以3.试计算答：4.计算答：

137

137

ρ

R0=3.2×10?4×2×3.88=24.8μm

z2?mppEp4×41×1=161

Sion,α Sion,p

z2?m=α α Eα v2pz2pSion.α =16A

=

CsEγ =662KeVγ 射线发生康普顿效应时，反冲电子的最大能量。

Ee,max=

hν 0.662==0.478MeV21+m0c2hν 1+0.5112×0.662

Cs的γ 射线对Pb,Fe,Al的原子光电吸收截面及光电子能量。从中可得到什么规律性的启迪？已知ε k分别为88.001KeV,7.111KeV,1.559KeV。

137

Cs的γ 射线能量为hν =0.662MeV，

4

55?1??255ζ ph=ζ K=×32×??×6.625×10×Z44137??=

1.33×10?32×Z5cm2对Pb，Z=82，ε K=88.001KeV

ph=1.33×10?32×(82)5=4.93×10?23cm2

Ee=661.661?88.001=573.660KeV

1

对Fe，Z=26，ε K=7.111KeV

ph=1.33×10?32×(26)5=1.58×10?25cm2

Ee=661.661?7.111=654.550KeV对Al，Z=13，ε K=1.559KeVph=1.33×10?32×(13)5=4.938×10?27cm2

Ee=661.661?1.559=660.102KeV

5.试证明γ 光子只有在原子核或电子附近，即存在第三者的情况下才能发生电子对效应，而在真空中是不可能的。答：对γ 光子能量由能量守恒，有

Eγ =hν ；动量Pγ =

hν 。c

hν =Te++Te?+2m0c2=2mc2=2m0c2?v?1????c?

2

所以由此得到电子对的总动量

m=

hν 2c2vhν c2P=2mv=

可见，PPγ ，过剩的动量必须由原子核带走。

第二章习题答案1.为什么射线在气体中产生一对离子对平均消耗的能量要比气体粒子的电离能大？答案：射线与气体原子或分子的作用过程中，除使气体原子或分子电离外，还可使其激发而损失能量，这部分能量包括在产生一对离子对平均消耗的能量中。2.设一由二平行金属板构成的电极系统，极间距离2cm，内充氩气1.5大气压，二极板上加了1000伏的电位差。问正离子A+由正极表面漂移到负极表面所需时间为何？答案：正离子的漂移速度

u+=μ+

10002?cm2?atnEV2=1.37××??=4.57×10cmsP1.5?s?Vcm?

atm?

漂移时间t+=du+=24.57×102=4.37ms3.计算出如图所示电离室中在(a)、(b)、(c)三处产生的一对离子因漂移而产生的I+(t)、

I?(t)