核 辐 射 探 测
作业参考答案
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<<核辐射探测作业答案>>
第一章作业答案
α在铝中的射程
33A27?42R??3.2?10??0.318?E??3.2?10??0.318?42?0.00157
q2.7?4
2
RP?3.2?10?4?
AEP1.8271?()?102?3.2?10?4??()1.8?102?0.00111 q9.32.79.33．从重带电粒子在物质中的射程和在物质中的平均速度公式，估算4MeV的非相对论α粒
子在硅中慢化到速度等于零（假定慢化是匀速的）所需的阻止时间（4MeVα粒子在硅中的射程为17.8㎝）。 解：
依题意慢化是均减速的，有均减速运动公式：
｛s?vt?12at0vt?v0?at2
｛
v0t?av0 a?2st?2s v02E12m?v??v??? 可得：t?2.56?10?8s 2m?依题已知：s?R??17.8cm 由E??m??4u?4?1.66?10?27(kg)?6.6465?10?27(kg)这里 E??4MeV?4?1.60?10??13J
22v??v0?1.389?10?7(m?s?1)4．10MeV的氘核与10MeV的电子穿过铅时，它们的辐射损失率之比是多少？20MeV的电
子穿过铅时，辐射损失率和电离损失率之比是多少？ 解：
z2?dE? 由???2E
?dx?radmzd2Ed1?10?dE?2?282??229.109534?10?mn?mp???mdme?dx?drad??2????2.958224?2421?102zeEe?dE??mn?mp??1.6749543?10?1.6726485?10?me??2me?dx?erad?dE?2???dx?rad?Ee?mec?z?20?0.511??821681.902????2.057
1600mec21600?0.511817.6?dE????dx?ion5．能量为13.7MeV的α粒子射到铝箔上，试问铝箔的厚度多大时穿过铝箔的α粒子的能量等于7.0MeV?
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解：
13.7MeV的α粒子在铝箔中的射程R?1，7.0MeVα粒子在铝箔中的射程R?2之差即为穿过铝箔的厚度d 由
R??3.2?10?4?和Ro??0.318E?A?32Ro?d?R?1?R?2?3.2?10?4?4AAl?Al(Ro?1?Ro?2)
3327?3.2?10(0.318?13.72?0.318?72)2.7?7.39?10?3cm6．当电子在铝中的辐射损失是全部能量损失的1/4时，试估计电子的动能。27MeV的电子在铝中的总能量损失率是多少？ 解：
dEdEdE)?(?)rad?(?)iondXdXdXdE(?)rad1dX 已知?得到dE4(?)dXdE1(?)rad1dX?4?dE33(?)iondX4(?dE(?)radEe?mec2dX又由公式?()?z2dE1600mce(?)iondX(Ee?mec2)1??z?1600mec23z?13mec2?0.511MeV1(?1600?0.511)?Ee?3?0.51113?20.964?0.511?20.453MeV不考虑轨道电子屏蔽时
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4z2NEe22Ee1dE(?)rad?re(ln?)2dX137mec32.7?6.022?10234?13??272?27127??(2.82?10?13)2[ln?]1370.5113 ?6.38?102?1023?10?26?(4.66?0.33)?2.76MeV/cmdE(?)rad(Ee?mec2)?z357.643dX根据???0.4372dE1600?mc817.6e(?)iondX2即(?dE)iondXdE)rad2.76MeVdX???6.31MeV/cm 2(27?0.511)?13(E?mec)?z][e][21600?0.5111600?mec(??(?dEdEdE)?(?)ion?(?)rad?2.76MeV/cm?6.31MeV/cm?9.07MeV/cm dXdXdX考虑电子屏蔽时
1?4z(z?1)NEe2dE1(?)rad?re[ln((83z3)?)]dx13718?4?13?14?6.023?10?27?7.3?10?7.95?10dE(?)ion?3.03/0.437?6.93dxdE()和?3.03?6.93?9.96?10MeV/cmdx22?3?26?[((83?13)?0.06]?3.03MeV/cm?137.当快电子穿过厚为0.40㎝的某物质层后，其能量平均减少了25%.若已知电子的能量损失基本上是辐射损失，试求电子的辐射长度。 解：
由E?E0e?xmxom?xm?9x?x?0.40x0E?75%?exom?e9x0?ex0?eE0ln0.75?x0??0.40x0
?0.4?1.39cmln0.758．能量为1.25MeV的γ放射源放在铅容器里，为了安全，必须使容器外的强度减小为原来的1/4000,试求容器壁至少需多厚。 解：
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核辐射探测作业答案(卢秉祯版)
