序 近年来,在苏联国民济中日症广泛地应用着原子核物理学。 原子能的和平利用,放射性同位素在业、农业和医学中的应用, 特別尖銳地湜出了培养具有核物理学知識的千鄗的問題。在苏联 的高等学校和大学中早已蔣授原予核物理学和它的專門化踝程 但是学生只有在解决具体間題的基础上,对原子核物理学的学酵 才可能达到要求,这就碰到了在我們的書籍中缺少原子核物理学 題集的特殊困难。 木背的智題包括了謀程大锕中应当包含的主要鄙分。酽題集 中材料安排的次序,基本上与原子核物理学教科書和教学参考書 中所朵取的同 为了解書中的題,必須知道高等学校中的高等数学課程范 圍内的做积分学、相应于大学物理系所学的原子物理学和原子核 物理学課程、以及狹义相对論和量子力学基础 在瓣写膂題时,在些智题中利用了苏联和外国杂志中發表 过的底始著作。在这些膂题中输出的是相应文献中所用的物理量 的值,这些值拌不一定符合它們的現代值。在其余暂题中,都籴用 物理量和常量的最新值。 为了培养学生利用畚考文献的習慣,在某些智題中沒有耠出 解題所必需的全部数据。这时为了投到必需的量(元来的同位素 含量、放射性同位秦的华衰期、放出的粒子的能量等等),可以利 用晝末的簡明参考資料,不过所編入的这些量只是在臀題中要遇 到的那些元素的。为了得到更詳的資料,可以参考ⅵ∏.谢利 諾夫(C3);“原子核和核轉变”中的表,馬塔赫(M& tauch)
IY 和佛拉墨尔費德( Flammersfeld):“同位素报告”(194年)中的 表,西博( Sea. borg):‘同位素表”,等等,关于原子賀量的最新数 据可参考尤佐(⑩30):“核鍋爐内的中子酐究”,附录玒,塞格勒 Segre):‘实驗核物理学”,第638貞(俄譯本)中。 对于这本智題集屮各个髫題的一切批評意見請寄到:莫斯科, 基洛夫街21号,莫斯科工程物理学院。 作者
目录 序 智題 第一章稳定核 11 §1,核的电荷、賀魔和午锂·核的精合能…… §8.核的靛和髅短… 6 §8.核的完屑精构 第二章放射性 §1.欤射性哀变的葚本定律 §2.铳計伏理論·汨松定律和斯定律·录带电粒子的方(电髙笙、蔥 革,-弥勸計数管、核乳胶,閃爍計数 12 §3.在放射性变中的能量和冲撳守恒定律 §4.a射篯、阝射耪和射徙 …i8 §5.人为放射性·烈变的放射性产物尔获得·戴变键 第三章射赣与物的相互作用 1.带电重粒子在物贺中通过……… §2.电子在物質中通过 §3.γ量子与物質的相互作用:光电敕应、康停頓效应、偶的形成 §唾.放射性射的剂量测定… 第四章核反应和核裂变 40 §1.在核反应中的能蛩冲量和电荷的守恒定律 §2.核反应的有效截面和产額核的能数 §8.核裂变……… 第五章中子物理学 §1.中子源和申子光譜学…………… §2.快中子问核的相互作用 §3.慢巾子同核的亙作用 §4.巾子同物質的相互作用(减速) 5δ.热中子同物貿的互作用(扩散
第六章在髙能量惰况下的桉相互作用·宇宙射秘 62 §1.岛能粒子·粒子的食变 62 §2.宇雷射耧在大气中通过 第七章粒子在电場和磁場中的还动質谱仅、β譜仪·带电粒 子加速器 §廴.带屯粒子在电提和哑場中的动·饺譜仪、阝蕭仪 70 §2.带电粒子加速器………… 78 解答… 79 附录 I、一些稳定同恤綦和软射性问位素的鞯性表 49 II、…黩元素对于热巾子的效戗面丧… …164 II1.裂变元素的-些性貧 166 lV,一些物質的密度、分子和原子量………… V,常数和嶟換系数··些基本粒子的賀量和寿命 17 ⅤL,鈾·系的放射性囀变 58 VII,函数θ(t)= e-a2dz的 vnI.a粒子在空气中的射程对它的能艇的依輯关系圖楼 ……i X,質子在垄气中的射剩对它的能量的鲮賴关来倒 161 X.电子在铝中的最大射程对諾板限能量的賴关 ………………」62 κⅠ、γ射犧在中和在鉛中的凝性啞收系对它的能量的依帽关邰鍵-……163 XⅡ,宇宙射禨的介子在物質中的电离損耗… 166
第 章 稳定核 §L.核的电荷、質量和华徑·核的黏合能 I、鉀的标識倫琴射簑κα1秘的波長等亍0.708埃。武計算 銀的倫琴譜&a1秘的波 2.在硏宪倫棽管的对朗極的标硪譜时,測得κα和κβ粳 的頻率差等于1.015×1013秒-。試碗定倫琴管的对阴極物的 原子序数。 3巳知某种原子的Kx1藏和Ka2镘的波長是λ1=3899 和λ2=38443X單位,試利用光譜項分姴的相对論公式来确定它 的核的質量数,取K錢系的屏蔽系数等于σ2=3.50。 唾.假設原子的正电荷分布在它的全部体积內(湯姆逊模型), 試估計从鈾原子中飞出的α粒子所获得的能量。在估計时,取鈾 原子的华徑等于10-8厘米,且忽赂原子中的电子的屏蔽作用。 5.RaC的a粒子(Ea=7680兆电子伏特)从金核旁飞过,其 瞄准参数之值为2×10-厘米。試确定α粒子俑离起始运动方向 的角。在怎样的瞄准参数埴时,散射角等于1°? 6.釙的α粒子(Ea=5.3兆电子伏特)的平行細東触垂值投 射在鈾上,束糢的强度为2000粒子/秒,箔的厚度为1奢克/厘 米2。为了硯察散射出来的a粒子,在与原束成60°角的方向上、 安赦了一个面积为05厘米2的肉爍,与散射后的粒子运动方