不可能由电子－质子组成，但可以由质子－中子组成。 由核素表可查得：147N7的核自旋I?1,服从玻色统计；
若由电子－质子组成，则原子核由A个质子和A?Z个电子组成。由于质子和电子都是费米子，则质量数为A电荷数为Z的原子核有2A?Z个费米子。如果Z为偶数，则2A?Z为偶数，于是该核为玻色子；如果Z为奇数，则2A?Z为奇数，于是该核为费米子；对147N7核，该核由14质子和7个电子组成，应为费米子，服从费米统计，与实验不符。
而由质子－中子组成，则由7个中子和7个质子组成，总核子数为偶数，其合成可以是整数，服从玻色统计。
第二章 原子核的放射性
2.1经多少半衰期以后，放射性核素的活度可以减少至原来的3%,1%,0.5%,0.01%? 答：
A?t?A?0?t???T12 0.693ln分别为t?5.06T12； t?6.6T12；t?10.0T12；t?13.3T12。 2.2 已知P32 C14 U238的半衰期分别为14.26d，5730a，4.468?10a,
9求其衰变常数。（以s为单位） 答：
?1?5.62?10?7s；?2?3.84?10?12s；?3?4.92?10?18s； 2.3 放射性核素平均寿命?的含义是什么？已知T12求?。 答：平均寿命为样品所有核的平均寿命
? ????N?t?tdt0N?0??1??1.44T1
2经过?时间，剩下的核数目约为原来的37%. 2.4 由衰变曲线求T12和?。
应该用方格纸或半对数坐标纸，最好用后者，得到：
T12?57min;??2.03?10?4s?1
2-7人体内含18%的C和0.2%的K。已知天然条件下14C和12C的原子数之比为1.2：1012，14C的T1/2=5730y，40K的天然丰度为0.0118%，T1/2=1.26×109y。求体重为75kg的人体的总放射性活度。
答：据活度定义为A(t)= λN(t)
由于放射性核素处于平衡状态，不随时间变化 A=λ
2-8已知90Sr按下式衰变：
901414CC
N+ λ
4040
kk
N= 7.88×10Bq
3
Sr?????Y????Zr(稳定)
90??,28.1a??,64h90试计算纯90Sr放置多常时间，其放射性活度刚好与90Y的相等。 答：由给定数据?1?
2-11 1000cm3海水含有0.4gK和1.8?10?6gU。假定后者与其子体达
平衡，试计算1000cm3海水的放射性活度。 答：其中40K是独立存在的放射性，其中40K的丰度??0.0118%，半衰期为T12?1.26?109a。而U则包括235U系(即锕铀系)和238U系
0.693h?1?2.82?10?6h?1；
28.1?365?240.693?2??1.08?10?2h?1
64?2111.08?10?2tm?ln?ln?76.9h3 ?2?6?2??1?11.08?102.82?10（即铀系）且处于平衡。可知235U的丰度为0.720%，238U的丰度为99.275%。 40K放射性：
A??400.6936.023?1023?4K??N??0.4??1.17?10 939.1021.26?10?365?24?60?60?12.57Bq
235U系的放射性：对211Bi和227Ac的分支比过程不影响活度的计
算，按经过11次衰变，由于处于长期平衡，Ai?A0，A0为235U的放射性，所以
230.693?66.023?10AU系?11??1.8?10?7.20?10?3 8238.037.04?10?365?24?3600?5? ?1.14?10?2Bq
系的放射性：对211Bi和227Ac的分支比过程不影响活度的计
算，按经过14次衰变，由于处于长期平衡，Ai?A0，A0为235U的放射性，所以
238U230.693?66.023?10AU系?14??1.8?10?0.993 9238.034.47?10?365?24?3600?8? ?0.31Bq
总放射性A?12.89Bq.
第三章 习题答案
3.1 实验测得226Ra的?能谱精细结构由T?1?4.785MeV?95%?和T?2?4.602MeV?5%?两种?粒子组成，试计算 答：1).子体222Rn核的反冲能 Tr?
m?4T??T? mrA?4Tr1?0.0862MeV,Tr2?0.0829MeV
2).226Ra的衰变能
AT? E0?T??Tr?A?4E01?4.871MeV,E02?4.685MeV
3).激发态222Rn发射的?光子的能量 E??E01?E02?0.18M6e V3.2 比较下列核衰变过程的衰变能和库仑位垒高度： 234U?4He?230Th； 234U?12C?222Rn； 234U?16O?218Po。
答：由公式，衰变能：Q???Z,A????Z1,A1????z2,A2??4.857MeV
Z1Z2e2 库仑位垒高度：EB?13134??0r0A1?A2??
对234U?4He?230Th：其中Z1为?粒子，Z2为子核
Q???92,234????2,4????90,230??4.857MeV
2?90?1.6?10?19 EB?4??8.85?10?12?1.4?10?1523013?413???2?
?23.94MeV；
?3.84?10?12J?3.84?10?12?6.241?1012 对234U?12C?222Rn：
V Q???92,234????6,12????86,222??11.77M3e，
6?86?1.6?10?19 EB?； ?63.45MeV；?12?1513134??8.85?10?1.4?10222?12???2? 对234U?16O?218Po：
Q???92,234????8,16????84,218??34.487MeV，
8?86?1.6?10?19 EB??80.76MeV。 ?12?1513134??8.85?10?1.4?10218?16???2?3-3 Pu238的重要用途之一是制造核电池。假定Pu238（aT75.8721=，MeVE4992.5=α）α衰变能的5%转换为电能, 当电池的输出功率为20W时, 此电池应装多少Pug238?
3-5设Bb(A,Z), Bb(He), Bb(A-4,Z-2) 分别为母核、α粒子、子核的结合能，试证
Qα= Bb(A-4,Z-2)+ Bb(He)- Bb(A,Z)
4
4
u,64Ni?63.927967u,64Zn?63.929145u求1)3-6 已知64Cu?63.9297662)在电子俘获衰变中中微子的最大能量。 ??,??粒子的最大能量； 答：1)??,??粒子的最大能量 E??max?(63.929766?63.929145)uc2
?0.000621?931.4940MeV?0.578MeV
E?max??63.929766?63.927967?uc2?2mec2?0.654MeV
? 2)在电子俘获衰变中中微子的最大能量（一般忽略电子的结合能）
E?,max??63.929766?63.927967?uc2?1.676MeV
3-7 求7Be?e??7Li??e反应中剩余核7Li和中微子的动能和动量。 答：由于剩余核质量远大于中微子质量，有E0?TR?T??T?，所以 中微子动能：T??E0?7.016929uc2?7.016004uc2?0.862MeV
0.862?106?1.602?10?19?22?4.60?10kg?ms 中微子动量：P??T?c?83.0?10222PEPR2??0.8620 反冲核动能：TR??????56.83eV 22mR2mR2mRc2?7.0160?931.4940
第四章习题答案
4-1.确定下列核反应中的未知粒子x：
198790 答：(a)188O?d,p?x,x?8O;(b)x?p,??39Y,x?40Zr;
3124 (c)12352Te?x,d?53I，x?2He。
4-2.利用下列数据，求核反应192Os?d,T?191Os的Q值。 答： Q???1,2????76,192????1,3????76,191?
?13.136?35.875?14.950?36.388??1.301MeV 4-4.求下列核反应的阈能：