卢希庭版______原子核物理答案__习题课版__较全.pdf

文档介绍：第一章原子核的基本性质
习题答案

解:由元素特征X射线频率与原子序数Z有如下
关系:
 AZ  B (1)
其中:
A  107 s1/2 B 108 s1/2
又由(2)
已知能量 E  h
则联立(1)和(E )解得: eV Z = 29
故该元素的原子序数为29

1 mv2 2U
解:由 mv2  qU和 qvB可知: v 
2 R RB
其中 U=1000 V R= m B= T
故可解得: v 105 m/ s
2qU 26
由 m 可解得 m  10 kg
v2
m
离子质量数 A 16
1u

1 mv2
解:由 mv2  qU和 qvB
2 R
2m U
2 2 R2  p 1
对质子: mp  eR1 B1 / 2U1 1 2
eB1
2 mU
4 He 2
对 He: R1 (偏转同样的轨道)2
eB2
m U B 2 UV 106
则 B  He 21其中 1
2 6
2mUp 1 UV2  10
故可解得
BT1  BT2 

1
解:原子核半径 3
R  r0 A
其中: r  fm
故可得: 0
4 的半径 R  fm
2 He
107
47 Ag的半径 R  fm
238 的半径 R  fm
92U

解:
当原子能级的电子的总角动量j大于核自旋I时,
能级分裂为2I+1条。
所以有 2I+1=6
即 I=5/2
故241Am 和 243Am 核的自旋均为5/2

1
解:由原子核半径 3
R  r0 A
设该稳定核为 Ax
1 1 1
则有 r A 3  r A 3
0 x 3 0
故所求稳定核是
Ax  7
即所求稳定核为 7 Li。

解:由于核的基态具有最小的T值:
1 1
由 T  Z  N T (Z  N)
2 3 2
可知:
7
Li : T 1/ 2 T3 1/ 2
7
Be : T 1/ 2 T3 1/ 2
14
N : T  0 T3  0
16
O : T 1 T3 1

解:核子数A相同,自旋和宇称也相同而且同位旋量子数T也相同,只是 T3
不同的各个态称为同位旋多重态。
12
C的自旋和宇称为1+
查表知12B 和12N的自旋和宇称与 12C的相同,为+
1 1
12
的 T3 (Z  N)  0
C 2
12 12 11
N和 B的 T Z  N  T ( Z  N )  6
22
所以,12B和 12N 的基态同位旋量子数均为 T 1
12
B 的 T3 1
12
N 的 T3 1
综上 12B 和 12N基态,同位旋量子数T和12C 的第一激发态的T相同都是1
T3 分别为-1,+1和0
所以, 12 B 和 12N的基态与12C 的第一激发态组成同位旋三重态。
2
解:质子的转动惯量 Im R2
5 3
PI
则质子的能量为 2
又因为原子的磁矩为

2
2 R d 2  R sin  4 2
RRsin 

2 23
2 5 3ee 3 5 3
由 4Re,则g pN
12mm 2 2 6
1 55e
如果 PEs max ,则
2 BN12m 6