南京航空航天大学2008年硕士研究生入学考试试题

二○○八年硕士研究生入学考试试题

考试科目：核辐射物理学

说 明：所有试题答题纸必须写在答题纸上，答案写在试卷上无效

一、简要回答下列问题（本题50分，每小题5分）

1、1克镭的放射性活度有多大？每秒钟的裂变数多少？

2、19O和14O均不稳定会进行β衰变。你认为它们会进行β-衰变还是β+变？为什么？

3、中子衍射与X射线衍射相比有何优缺点？

4、写出无限大介质中中子增殖系数的四因子公式，并说明个因子的含义。

5、什么是托卡马克装置？

6、壳模型提出的主要实验依据是什么？壳模型的主要假定是什么？

7、什么是核反应截面？它的物理意义是什么？

8、核力具有哪些主要性质？

9、β衰变有哪几种形式？试写出衰变过程的表达式。

10、什么是同质异能素（又称形状同质异能素?它们的形成物理机制是什么?

二、现今在天然铀矿中，238U的含量占99.28％，235U占0.72％，如地球生成时这两种同位素丰度相等，并且在化学和物理变化过程中没有同位素分离，已知

238U的半衰期为 T1=4.5×109年，235U的半衰期为T2=7.1×108年，试由此条件

计算地球的年龄。（本题20分）

三、

238Po衰至234U,发射三组α粒子，它们的动能分别为：5.499MeV，

5.457MeV，5.358MeV，分别跃迁到234U的基态、第一和第二激发态，试计算234U原子核 的能级并画出衰变纲图。（本题20分）

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四、用入射中子通量107cm-2s-1引起的27Al(n,p)27Mg核反应，生成27Mg具

有β放射性，半衰期t1/2=10.2min。核反应所用靶厚1cm，靶面积2×5cm2，经长期照射（即照射时间远大于5t1/2），在停止照射后搁置20.4分，测得放射性活度为1.1310-2微居里，求核反应截面。（已知

3（本题20分） 2.7g/cm）

27Al密度

五、厚d0.02cm的金箔被注量率为1012cm-2s-1的热中子照射t=5min，通

过核反应197Au(n,)198Au生成放射性核素198Au（198Au通过-衰变为198Hg，其半衰期T1/2=2.7d）。已知197Au的热中子反应截面为098.7b，金的密度

3求每cm2金箔产生的198Au活度A?为保证样品中金含量不19.3g/cm。

低于99.99%时，最大允许的辐射时间为多少？（本题20分）

六、射线与物质相互作用发生的电子对生成效应，正电子在损失能量而停止下

来一瞬间，与介质中的电子发生湮灭而产生两个湮灭光子，对有的入射射线，这两个湮灭光子可能均逃逸；有的是一个逃逸一个又被吸收（即又发生次级效应而沉积能量）；有的是两个湮灭光子均被吸收，试分析在这三种情况下，24Na的2.75MeV的光子在每个过程中沉积在探测介质中总能量。（假定只要射线一旦发生次级效应产生次级电子就可以认为把能量沉积在探测介质内）。（本题20分）

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