核物理实验方法习题及答案yanxinzaofortran 联系客服

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解:铅的原子序数:82,原子量:A=207.2g.mol-1,密度:ρ=11.34g.cm3,Na=6.022×10^23mol-1, 设铅的厚度为t,线性吸收系数为μ,质量厚度为tm,质量吸收系数为μm,由γ射线的吸收公式有:

I?I0exp{??t}?I0exp{??mtm}

有?t??mtm,又tm??t,所以有

0.6cm?12?m??/???0.0529cm/g ?311.34g.cm从铅吸收系数射线能量图中可以看到,对应吸收系数的射线能量在1MeV左右或者在10MeV左右, 由???N可以得到

??????A???Nn?Na??Na??NaA

0.6cm?1?207.2g?mol?1?232??1.82?10cm?323?111.34g?cm?6.022?10mol?2821b?10m 又

21m1b?232?232??1.82?10cm?1.82?10cm???18.2b42?282则 10cm10m按照防护要求

I?I0/1000?I0exp{??t},则有

t??ln(10?3)??3ln(10)??11.51cm

所以要对此射线做屏蔽的话需要11.51cm厚的铅板。

6,gama射线与物质主要有哪几种相互作用类型?其主要机制是什么?

答:康普顿效应:γ射线与接近静止的电子发生碰撞散射,光子将一部分能量传递给电子,使光子的传播方向发生偏移,电子会获得一部分动能。

电子对效应:γ射线在接近原子核时,受到核力的作用而变成一对正负电子对,光子本身消失,全部能量转化为电子的静止能量和动能。

光电效应:γ射线与核外电子发生相互作用,使电子脱离原子核的束缚而变成自由电子,光子的全部能量转化为电子的结合能和动能。

7,在相同的能量下,带电离子,β射线和γ射线三种粒子中,射程长短的排序? 答:d带电离子

第三章 放射性测量中的统计学

1,若某时间内的真计数值为100个计数,求得到计数为104个的概率,并求出计数值落在90-104范围内的概率。 解:高斯分布公式P(n)?1e2?m?(n?m)22m?12??2e?(n?m)22?2

m??2?100

P(104)?1e2?m?(n?m)22m?12??2e?(104?m)22?2?

将数据化为标准正态分布变量

90?100??1 10104?100x(104)??0.4

10x(90)?查表x=1,?(x)?0.3413,x=0.4,?(x)?0.1554

计数值落在90-104范围内的概率为0.4967

2,本底计数率是500±20min-1,样品计数率是750±20min-1,求净计数率及误差。 解:??n t本底测量的时间为:tb?nb500??25min 220?b样品测量时间为:ts?ns700??35min 220?snsn?b?700?500?200min?1 tstb样品净计数率为:n?净计数率误差为:??nsn?b?tstb?1?s??b?40?6min?1

此测量的净计数率为:200?6min

3,测样品8min得平均计数率25min-1,测本底4min得平均计数率18min-1,求样品净计数率及误差。 解:n?nsn?b?25?18?7min?1 tstb2518??8min?1 84?1??nsn?b?tstb测量结果:7?8min

请同学们注意:,在核物理的测量中误差比测量结果还大的情况时有发生。

4,对样品测量7次,每次测5min,计数值如下:209,217,248,235,224,233。求平均计数率及误差。

5,某放射性测量中,测得样品计数率约1000min-1,本底计数率约250min-1,若要求测量误差≤1%,测量样品和本底的时间各取多少?

6,在同一条件下对一个放射源测得的两次计数是4012和4167,问显著度α为0.05的水平,计数的差异是否正常?

7,测得的一组数据:1010,1018,1002,950,1060,试检验这组数据是否正常?

8,为了探测α粒子,有两种计数器可供选择,一种计数器的本底为7min-1,效率为0.02,另一种的本地为3min-1,效率为0.016。对于低水平测量工作,应选用哪一种更好些?