北京大学：《核物理与粒子物理导论》精品课程教学资源（作业习题）第五章 α衰变

5-1.实验测得2Po的a粒子能量为5301keV,试求其衰变能。 5-2.利用核素质量,计算2Ra的a衰变能和a粒子的动能。 5-3.3B衰变至3T1,有两组a粒子,其能量分别为E(a)=661keV,E(a =6274keV。前者相应为母核基态衰变至子核基态;后者相应为母核基态衰变至子核的激 发态。试求子核3T激发态的能量,并画出此衰变纲图。 5-4.2Poa衰变至Pb,已知a粒子的动能E为5.88MV,试计算反冲核2Pb 的动能,并求出a衰变能Esd 5-5.一块重为半公斤的核燃料纯2Pu,试计算这块核燃料存放时由于a衰变放出的 功率为多少瓦(W)? 5-6.试计算a粒子对于10Ne,sn,23U的库仑势垒,设r=145fm。 5-7.已知hC(BPo)对于基本a粒子组(E0=8785MeV)的半衰期为3×107s 试计算激发核ThC对于发射长射程a粒子(E3=10.55MeV)的平均寿命,在计算时假定a粒 子碰撞势垒的次数,在激发核内和在非激发核内都是相同的。 5-8.试计算:(i)23Ra发射的动能E和库仑势垒; (i)5co发射质子的动能E和库仑势垒h。 5-9.利用结合能的半经验公式,推导出原子核发射质子的衰变能随Z,A变化的关系 式 5-10.为什么能量低于2MeV和高于9MeV的a放射性很少见? 5-11.为什么基态偶偶核a衰变时能量最大的a粒子强度最大?而奇A核的就不一定? 5-12.有没有a稳定线?为什么 112

112 习 题 5-1．实验测得210Po的α 粒子能量为 5301 keV，试求其衰变能。 5-2．利用核素质量，计算226Ra的α 衰变能和α 粒子的动能。 5-3． 83 Bi衰变至 T1，有两组α 粒子，其能量分别为E（α 211 81 207 0）＝6621 keV，E（α1） =6274 keV。前者相应为母核基态衰变至子核基态；后者相应为母核基态衰变至子核的激 发态。试求子核 81 T1 激发态的能量，并画出此衰变纲图。 207 5-4． 84 Po α 衰变至 Pb，已知α 粒子的动能E 218 82 214 k为 5.988 MeV，试计算反冲核 Pb 82 214 的动能，并求出α 衰变能Ed。 5-5．一块重为半公斤的核燃料纯239Pu，试计算这块核燃料存放时由于α 衰变放出的 功率为多少瓦（W）？ 5-6．试计算α 粒子对于 Ne， Sn， U的库仑势垒，设r 10 20 50 112 92 238 0＝1.45fm。 5-7．已知ThC′（ Po）对于基本α 粒子组（E 212 84 0＝8.785 MeV）的半衰期为 3×10-7 s， 试计算激发核ThC′对于发射长射程α 粒子（E3＝10.55 MeV）的平均寿命，在计算时假定α 粒 子碰撞势垒的次数，在激发核内和在非激发核内都是相同的。 5-8．试计算：（i）223Ra发射14C的动能Ek和库仑势垒VC； （ii）53mCo发射质子的动能Ek和库仑势垒VC。 5-9．利用结合能的半经验公式，推导出原子核发射质子的衰变能随 Z，A 变化的关系 式。 5-10．为什么能量低于 2MeV 和高于 9MeV 的α 放射性很少见？ 5-11．为什么基态偶偶核α 衰变时能量最大的α 粒子强度最大？而奇 A 核的就不一定？ 5-12．有没有α 稳定线？为什么？ 112