大学核科学概论考试要点.pdf

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1、第一章 1.核子、核素、同位素、同量异位素、同质异能素的概念：核子：质子和中子统称为核子，质子和中子是核子的两种不同状态。核素：核内具有相同的质子数、中子数和核能态的同一类原子，称为核素。同位素：具有相同的质子数（原子序数），而质量数不同的一类核素，称为同位素。同量异位素：具有相同的核子数（A）而质子数（Z）不同的核素，称为同量异位素。同质异能素：指具有相同质量数（A）和相同质子数（Z）而核能态有明显差别的核素 2.原子质量亏损、原子核的结合能：原子质量亏损：是指核素的原子质量与组成它的原子核和电子的质量总和的差值 原子核的结合能：是指当自由核子结合成原子核时所放出的能量 3.原子核衰变的 3

2、 种主要形式：衰变、衰变、衰变（跃迁）4.衰变、1衰变、衰变、电子俘获的特性 QQQkAZAZAZAZAZAZAZAZvYeXveYXveYXQYX10101101142 5.跃迁、内转换的特点 跃迁：是指激发态的原子核不稳定，通过放出光子的形式，向较低激发态或基态跃迁的过程，亦称衰变 QXXAZAmZ 特点：光子能量E是单色（单能）的。多数核素，在衰变时可能发射不止一种能量的射线，但不论有多 少能量的射线，其能量都是不连续的，因而能谱是线状谱。内转换：是激发态的原子核与壳层电子发生电磁相互作用，把原子核激发能直接传给核外某层一电子，使其 脱离原子核的束缚而成为自由电子。特点：内转换电子获得的

3、能量是定值。6.中子源的 3 种类型 同位素中子源、加速器中子源、反应堆中子源 7.放射性核素衰变的基本规律 随着放射性核素衰变，其原子核的数量逐步减少。eNtN0 8.放射性核素半衰期、平均寿命与衰变常数之间的关系 TT212144.1693.01 平均寿命、衰变常数、半衰期T21 9.放射性活度、比活度的概念 放射性活度：在给定时刻，处于特定能态的一定量放射性核素在dt时间内发生自发核跃迁的期望值除以dt，符 号为 A。eAeNttNdtdNA00 A0是0t时的放射性活度 sBq111 比活度：样品的放射性活度除以该样品的总质量，记作 mA kgBq 第二章 1.带电粒子与物质相互作用四

4、种方式：1）与原子核的弹性碰撞 2)与核外电子的弹性碰撞 3）与原子核的非弹性碰撞 4）与核外电子的非弹性碰撞 2.重带电粒子与物质作用导致能量损失的主要形式：电离和激发 3.入射粒子（电子)在靶物质中的辐射损失和电离损失之比的计算：800EZdXdEdXdEionrad 4.粒子注量、截面、宏观截面的定义 粒子注量：在空间一给定处射入以该点为中心的小球体的粒子数dN除以该球体的截面积da，即dadN 即 进入单位截面积小球体的粒子数。截面：靶体与特定类型和能量的入射粒子（光子）发生特定反应或过程的几率 P 除以入射粒子的注量，即P 宏观截面：（截面密度）在给定的体积内，所有原子发生某种特定类

5、型的反应或过程的截面总和除以该体积，即某种特定能量的入射射线在单位体积的靶物质中发生某种类型的相互作用的总几率。5.光电效应及特点 定义：能量为hv的光子通过物质时，与原子中的一个轨道电子相互作用，光子将全部能量给这个轨道电子，使之脱离原子核的束缚成为自由电子，而光子本身消失，该过程为光电效应。特点：1）参与光电效应过程的是入射光子、原子核、内层轨道电子；2)相互作用后，光子能量全部转移（给光电子），因而光子消失；核获得极小的反冲能，光子的很小一 部分能量用作电离能，光子的绝大部分能量由光电子带走；3)光电效应可发生在原子各个壳层的电子上，但光子能量必须大于该层电子的结合能；由于能量守恒 的要

6、求，自由电子不能产生光电效应。4)光电效应必须有原子核参加，而愈内层的电子受核的影响愈大，所以光子能量必须满足大于内层电 子的结合能的条件。5)内层电子发生光电效应的几率总要大于外层电子的几率。6.康普顿吴有训效应及形成电子对效应特点？康普顿吴有训效应：形成电子对效应：电子对效应要求：1）必须有核库仑场或电子库仑场的参加；2）要求入射光子达到阈值，才能发生光电效应。7.中子与物质相互作用的三种主要形式 散射、吸收反应、核裂变反应 8.,n、pn,、,n反应特点？,n反应：是指原子核吸收一个中子形成激发态的复合核，并放出一个或几个光子回到基态的过程。pn,、,n反应：是指原子核俘获一个中子以后，

7、立即放出一个粒子或质子而变成另一种性能的原子核。9.fn,反应特点：原子核俘获一个中子以后，裂变成几个碎片，产生几种新的核素并放出某一种或几种射 线。？第三、四章 1.核工业仪表的三种类型 强度型、能谱型、成像型 2.核物理分析的基本原理 核物理分析是根据样品本身产生的、射线强度来确定其放射性元素的种类及含量的一系列方法 CIIC标标样样00 I 射线强度；C 放射性物质含量 3.X 射线荧光分析的基本原理 是以一定能量的光子（射线、X 射线）或带电粒子（电子、质子、粒子或其他离子等）轰击样品，使样品中待测元素的原子处于高能激发态，而后放出特征 X 射线，并用 X 射线波谱仪或能谱仪测量这些特

8、征 X 射线的波长或能量，从而判断样品中各元素种类；由测得的特征 X 射线的强度，以及电离截面、荧光产额、X 射线的吸收等数据，确定样品中各元素的含量。4.中子活化分析的基本原理 用中子照射样品，使待测核素发生核反应，产生放射性核素，测定其放射性活度、线性能谱和强度。根据活化反应截面，中子通量，射线能量和强度，半衰期等，测定被测样品的元素成分和含量。第五章 1.在俘获反应中，U238变为钚Pu239的核反应方程式。up239943.2239932323992239921023892PNUUnU天分 2.钍Th23290变为铀U233的核反应方程式。UPThThnTh23392272339122

9、23390233901023290a天分 3.核反应堆临界条件。有效增殖系数 K=1 系统内中子的消失率系统内中子的产生率K 4.增殖堆的特点。如果反应堆中新产生出来的燃料的量超过了他所消耗的燃料的量，该反应堆为增殖堆。特点：？5.压水堆核电站的组成及优缺点。组成：优点：结构紧凑、堆芯的功率密度大、基建费用低、建设周期短 缺点：必须采用高压的压力容器；必须采用有一定富集密度的核燃料？6.快中子堆核电站的组成及优缺点。组成：？特点：可充分利用核燃料、可实现核燃料的增值、低压堆芯下的高热效率 7.我国煤资源丰富，为什么还要发展核电站？1）煤炭资源有限，不可能作为长期主要能源 2）煤的运输量大，由煤

10、造成的运输紧张状况不可能解决 3）煤炭的污染严重，我国的环境将无法承受 4）煤是一种重要的不可再生的化工原料 8.我国提出的比较成熟的新一代核动力核的三种主要类型。改进型压水堆、高温气冷堆、快中子增殖堆 9.我国核电发展战略。1)我国的核电工业应分阶段积极发展，大体上经历起步、腾飞和持续发展三个阶段 2）我国将建立三个能源基地，其中在东部沿海地区建立核电基地 3）我国核电站堆型走的是压水堆、先进热中子堆、快堆和聚变堆发展路线 第六、七章 1.第一、二、三代核武器的特点。第一代是原子弹，即利用铀 235-或钚-239 等重原子核的裂变反应瞬间释放巨大能量的核武器；第二代是氢 弹，即利用氢的同位素

11、氘、氚等轻原子核的聚变反应瞬间释放巨大能量的核武器；第三代是特定功能核武 器，就是突出利用核武器爆炸产生的强冲击波、光辐射、核辐射、核电磁脉冲、放射性沾染等核效应中的 某一种，加以增强或“剪裁”而对其他效应加以削弱的小当量、高精度、用以达成特定作战目的核武器。2.氘核（D)、氚核（T）的四种核聚变核反应方程式。M e VnHeTDMeVpTDDMeVpHeHeDMeVnHeDD59.170.435.1827.34433 3.从锂产生氘核的核反应方程。nTHeLinTHeLin4746 4.核废物处置前环节的六个主要过程。1）放射性废气和废液的净化和浓缩 2）放射性固体废物的压缩和焚烧 3）放射

12、性废物的固化 4）核废物的包装 5）核废物的暂存 6）核废物的运输 5.低、中放核废物地质处置的五种主要方法及特点。？1）陆地浅埋处置 2）废矿井处置 3）深地质处置 4）滨海底处置 5）海岛处置 6.高放废物地质处置的主要方法。1）深地质处置 2）废矿井处置 3）深钻孔处置 4）岩石熔融处置 5）深海床处置：自由落入法、钻孔法、绞车沉降法、沟埋法 第八章 1.试述影响辐射损失的因素及其与辐射防护的关系。？因素：一是与辐射有关的，称为物理因素；二是与机体有关的，成为生物因素。随机性效应与确定性效应，躯体效应与遗传效应 2.何为危险度，为什么要引入这个重要的概念。危险度是单位当量剂量的危险，是健康危险正比于当量剂量的比例系数。其作用是：1）实现了对群众（乃至个体）辐射效应的定量评价；2）可以对不同种类照射引起的器官的危险 度的相加；3）可以将辐射危险与其他职业危险进行比较。3.辐射防护体系的重要内容。1）辐射实践的正当化 2）防护与安全的最优化 3）限制个人剂量