核辐射探测作业答案

选填,简要介绍文档的主要内容,方便文档被更多人浏览和下载。

核 辐 射 探 测

第一章作业答案

作业参考答案

<<核辐射探测作业答案>>

选填,简要介绍文档的主要内容,方便文档被更多人浏览和下载。

α在铝中的射程

33

4

R 3.2 10 0.318 E 2 3.2 10 0.318 42

0.00157

q2.7

4

RP 3.2 10 4

EP1.81 () 102 3.2 10 4 ()1.8 102 0.00111 q9.32.79.3

3．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

选填,简要介绍文档的主要内容,方便文档被更多人浏览和下载。

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 12at

vt v0 at

2

｛

v0t a

v0 a 2s

t

2s v0

2E12

m 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

22

v 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 radm

zd2Ed1 dE 2 282 229.109534 10m mnp me m dx drad

2d 2.9582224 24dEzeEe mn mp 1.6749543 10 1.6726485 10 me2 2

me dx erad

dE

2 E mcz 20 0.511 821681.902 dxee rad

2.057 2

dE1600mc1600 0.511817.6 e dx ion

5．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? 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

选填,简要介绍文档的主要内容,方便文档被更多人浏览和下载。

R 3.2 10 4 和Ro 0.318E

32

Ro

d R 1 R 2 3.2 10 4

4

Al

Ro 1 Ro 2)

33

2

3.2 10 13.7 0.318 72)

7.39 10 3cm

6．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 ( )iondXdXdX

dE( )rad

1

已知 得到

dE4( )dXdE1( )rad

1

dE33( )ion

dX4

dE( )rad

Ee mec2又由公式 () z2

1600mce( )iondX

(Ee mec2)1 z 1600mec23(

z 13

mec2 0.511MeV

1

( 1600 0.511)

Ee 0.511

13

20.964 0.511 20.453MeV

不考虑轨道电子屏蔽时

选填,简要介绍文档的主要内容,方便文档被更多人浏览和下载。

4z2NEe22Ee1dE

( )rad re(ln )dX137mec23

2.7 6.022 10234 13 27

2 271 (2.82 10 13)2[ln ]

1370.5113

6.38 102 1023 10 26 (4.66 0.33)

2

2.76MeV/cm

dE

)rad

(Ee mec2) z357.643根据 0.4372

dE1600 mc817.6e( )iondX

dE( )rad

dE2.76MeV即( )ion 6.31MeV/cm 2

(E mec) zdX][e][2

1600 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/cmdx(

22 3 26

[((83 13) 0.06] 3.03MeV/cm

13

7.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

0.40x0

E

75% exom e9x0 ex0 eE0

ln0.75 x0

0.40x0

0.4

1.39cmln0.75

8．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：

I I0e x 查附录6表并用内插法得1.25MeV的 射线在铅中的质量系吸收数

0.0708 0.0517

m 0.0708 0.25 0.0670

1.5 1.0

选填,简要介绍文档的主要内容,方便文档被更多人浏览和下载。

而 m pb 0.0670 11.3 0.7571(cm)

1

1

6.908078

所以 x 9.124(cm)

0.7571 0.7571

ln

ln

9．一准直的γ光子束，能量为2.04MeV,穿过薄铅片，在200方向测量次级电子，求在这个

方向发射的光电子和康普顿反冲电子的能量是多少？（铅的Bk＝88.1keV,Bl=15keV）. 解：

光电子能量

K层L层的能量分别为

II0

Ee Er Bk 2.04 0.0881 1.95MeVEe Er Bl 2.04 0.015 2.035MeV

康普顿电子能量：已知

200,由ctg (1

2.75 (1

得tg

Er )tgmec22

2.04 )tg0.5112

2

0.551 tg2

1 0.325 0.53551 0.3251 tg2

2

Er2(1 cos )2.042 (1 0.53)

Ece 1.32MeV2

mec Er(1 cos )0.511 2.04 (1 0.53)cos

11. 一个2MeV的γ光子射在探测器上，遭受两次相继的康普顿散射逃离。若两次散射的散射角度分别是 30和60，沉积在探测器中的反冲电子的总能量是多少？ 解： 由Er

'

Er

E

1 r2 1 cos mec

2'

得出：Er 1.312(MeV)

1 1 cos30 0.511

1.312''

Er 0.574(MeV)

1 1 cos600 0.511

"

所以探测器中沉积能量为：E Er Er 2 0.574 1.426(MeV)

第二章作业答案

1．活度为 5.55 109Bq的14C 射线源（ 射线的平均能量为50keV）置于充Ar的4 电离室内，若全部粒子的能量都消耗在电离室内，求饱和电流是多少？ 解：

选填,简要介绍文档的主要内容,方便文档被更多人浏览和下载。

50 103E

饱和电流I饱和＝n e= 5.55 109 1.6 10 19 1.68 10 6(A)

26.4W

(由于是4 电离室,且电离室对β的本征效率 100％，因此∑总＝100％)。

2．极间距离为5㎝，具有150pF电容的平行版电离室工作在电子灵敏方式。计算离阳极2㎝处形成1000个离子对产生的脉冲幅度？ 解：

对于平行版电离室，电子对脉冲幅度的贡献为

Nex－

Vmax 00

cd

依题意 x0=2㎝,d=5㎝,c=150pF,N0=1000,e=1.6×10-19c

1000 1.6 10 193－ 7

Vmax 6.4 10(V). 12

150 105

4．一个具有比较好的信噪比特性的放大器给定10mV的最小输入脉冲。如果测量500keV的X射线，在一个具有200pF的充Ar正比计数管中需要多大的气体放大因子 …… 此处隐藏：9887字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……