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原子物理学的基础知识原子物理学是探索自然界基本结构的关键领域之一，通过研究原子的性质和相互作用来理解物质的本质。
在我们日常生活中，无论是化学反应、能源产生还是医学诊断，都离不开原子的世界。
让我们一起探索一下原子物理学的基础知识，揭开微观世界的神秘面纱。
原子的基本构成原子是构成物质的基本单位，由电子、质子和中子组成。
电子带负电荷，质子带正电荷，中子不带电荷。
在原子核中，质子和中子凝聚在一起，而电子则围绕原子核运动。
原子的核电荷数等于质子数，保持电中性。
每种元素的原子核含有特定数目的质子，决定了元素的化学性质。
原子的大小与结构原子的尺寸极小，通常以皮米（1皮米=米）为单位来描述。
原子结构由核和核外电子构成。
核在原子的中心，体积微小但质量占据绝大部分。
核外电子以不同能级围绕核运动，形成电子云。
原子的大小主要由电子云的范围决定，核的体积几乎可忽略不计。
原子的稳定性与周期表原子的稳定性与核内质子与中子的比例、核外电子排布等因素密切相关。
在自然界中，原子追求最稳定的状态，通过电子的进退，与其他原子形成化学键。
元素周期表将元素按原子序数排列，呈现出周期性规律性，帮助我们理解原子的性质与变化规律。
原子的相互作用原子间的相互作用主要体现为化学键和核相互作用。
化学键会形成分子和晶体结构，在不同条件下表现出不同性质。
核相互作用则涉及核聚变与核裂变等过程，释放出巨大能量，被广泛应用于能源领域。
前沿挑战与展望随着科学技术的不断发展，人们对原子世界的认识层层深入。
现代物理学不断探索原子核的内部结构、量子力学的神秘世界，推动着原子物理学领域的前沿研究。
未来，随着技术的进步，我们或许能更深入地认识原子的奥秘，开启新的科学时代。
在原子物理学这片广阔的领域里，我们不断追寻着真理，探索着微观世界的奥秘，引领着科学发展的方向。
让我们怀揣着好奇心，继续前行，探索更深层次的原子物理学知识，拓展我们对世界的认知。
原子物理学作为自然科学中至关重要的一部分，深深影响着我们对世界的理解。
原子核物理学的基础原子核物理学是研究原子核结构、性质和相互作用的学科。
它是现代物理学的重要分支之一，对于我们理解宇宙的本质和发展具有重要意义。
本文将介绍原子核物理学的基础知识，包括原子核的组成、结构和相互作用等方面。
一、原子核的组成原子核是原子的核心部分，由质子和中子组成。
质子带正电荷，中子不带电荷。
质子和中子统称为核子。
原子核的质量主要由质子和中子的质量决定，而原子核的电荷则由其中的质子数决定。
原子核的质量数A等于质子数Z与中子数N之和，即A=Z+N。
二、原子核的结构原子核的结构是由质子和中子的排列组合决定的。
根据泡利不相容原理，每个能级上的核子数目不能超过2。
原子核中的质子和中子分别占据不同的能级，形成壳层结构。
原子核的能级结构类似于原子的电子能级结构，但由于核力的特殊性质，原子核的能级间隔比电子能级间隔大得多。
三、原子核的相互作用原子核内部的相互作用主要包括核力和库伦排斥力。
核力是一种强相互作用力，只作用于极短距离内的核子之间，具有很强的束缚能力。
核力的作用使得原子核能够稳定存在。
库伦排斥力是由于质子之间的电荷相互作用而产生的，它试图将质子推开，使原子核发生解体。
因此，原子核的稳定性取决于核子数目的比例和核力与库伦排斥力之间的平衡。
四、原子核的衰变原子核的衰变是指原子核自发地转变为另一种核的过程。
原子核衰变可以分为放射性衰变和非放射性衰变两种。
放射性衰变是指原子核放出粒子或电磁辐射的过程，如α衰变、β衰变和γ衰变等。
非放射性衰变是指原子核通过核反应转变为另一种核的过程，如核裂变和核聚变等。
五、原子核的能量原子核的能量主要包括结合能和激发能。
结合能是指原子核中的核子通过核力相互作用而形成的能量。
结合能越大，原子核越稳定。
激发能是指原子核在高能级上的能量，当原子核从高能级跃迁到低能级时会释放出能量。
六、原子核的研究方法原子核的研究方法主要包括粒子加速器和核探测器。
粒子加速器可以将粒子加速到高能量，使其与原子核发生碰撞，从而研究原子核的性质和相互作用。
原子核物理学知识点总结一、原子核结构1. 原子核的构成原子核是由质子和中子组成的，质子带正电荷，中子不带电荷。
质子和中子统称为核子，它们是由夸克组成的基本粒子。
在原子核中，质子和中子以一定方式排列组合在一起，形成不同的核素。
2. 核素的表示核素是指具有相同质子数Z但中子数N不同的同位素。
核素用（Z，N）表示，其中Z为质子数，N为中子数。
例如，氢的核素包括质子数为1的氢-1、氢-2、氢-3等。
3. 核力原子核的稳定性和性质与核力密切相关。
核力是一种强相互作用力，它表现为对保持核子在原子核内相互靠近的吸引力。
核力的作用范围仅限于核子之间的短距离，因此核力是一种短程力。
核力使得原子核具有较大的结合能，使得相对论效应可以忽略而用非相对论性Schrödinger方程描述原子核结构和性质。
4. 核子排布原子核中的质子和中子排布不是随机的，而是服从一定的规律性。
据以谷间核子模型，核子排布成层状结构。
核子遵循封闭壳层规律，即壳层填充遵循类似电子壳层填充的方式。
这种壳层结构决定了原子核的稳定性和衰变模式。
二、核稳定性和核衰变1. 核稳定性原子核的稳定性与核子的排布和核力的作用密切相关。
一般来说，具有特定数目的质子和中子的核素更加稳定。
这些核素对应于壳层填充的情况，可以通过满足塞贝格定律来预测核素的稳定性。
2. 核衰变核衰变是指原子核放射出射线或粒子而转变成其他核素的过程。
常见的核衰变方式包括α衰变、β衰变、γ衰变等。
核衰变是由原子核内部的不稳定性导致的，通过放射性衰变测定技术来测量放射性核素的活度。
核衰变可以用一级衰变方程来描述放射性物质的衰变过程。
三、核反应1. 核裂变核裂变是指重核物质被中子轰击后裂变成两个或多个亚稳核并释放出中子和能量的过程。
核裂变是一种放射性过程，通过核裂变反应可以产生大量热能，被广泛应用于核能发电和核武器等领域。
2. 核聚变核聚变是指轻核物质在高温高压条件下融合成重核物质的过程。
![原子核物理[教材]](https://img.taocdn.com/s1/m/be10d3310622192e453610661ed9ad51f01d544c.png)
原子核物理徐象如我们知道，原子核物理是研究原子核的结构和变化规律，获得射线束并将其用于探测、分析的技术，以及研究同核能、核技术应用有关的物理问题。
简称核物理。
下面着重谈一下对它的介绍。
人类首次观测到核变化是在1896年，A.-H.贝可勒尔发现了天然放射性，人类首次观测到核变化，通常将它作为核物理学的开端。
此后的40多年，主要从事放射性衰变规律和射线性质的研究，并用射线对原子核作初步探讨；还创建了一系列探测方法和测量仪器，一些基本设备如各种计数器、电离室等沿用至今。
探测、记录射线并测定其性质，一直是核物理研究和核技术应用的一个中心环节。
放射性衰变的研究证明了一种元素可以通过α衰变或β衰变而变成另一种元素，推翻了元素不可改变的观点；还确立了衰变规律的统计性。
统计性是微观世界物质运动的一个根本性质，同经典力学和电磁学所研究的宏观世界物质运动有原则上的区别。
衰变中发射的能量很大的射线，特别是α射线，为探索原子结构提供了前所未有的武器。
1911年，E.卢瑟福等用α射线轰击各种原子，从射线偏折的分析确立了原子的核式结构，并提出原子结构的行星模型，为原子物理学奠定基础；还首次提出原子核这个词，不久便初步弄清了原子的壳层结构和其电子的运动规律，建立和发展了阐明微观世界物质运动规律的量子力学。
1919年，卢瑟福等人发现用α射线轰击氮核时释放出质子，首次实现人工核反应。
此后用射线引起核反应的方法逐渐成为研究原子核的主要手段。
初期取得的重大成果是1932年中子的发现和1934年人工放射性核素的制备。
原子核是由中子和质子组成的。
中子的发现不仅为核结构的研究提供必要的前提，还因为它不带电荷，不受核电荷的排斥，容易进入原子核而引起中子核反应，成为研究原子核的重要手段。
30年代中，人们还从对宇宙线的观测发现正电子和“介子”(后称μ子)，这些发现是粒子物理学的先河。
20年代后期，开始探讨加速带电粒子的原理。
30年代初，静电、直线和回旋等类型的粒子加速器已具雏形，在高压倍加器上实现初步核反应。
原子核物理（红色字体为极有可能考的）关于名词解释的几点修改核的集体模型：每个核子在核内除了相对其它核子运动外，原子核的整体还发生振动与转动，处于不同运动状态的核，不仅有自己特定的形状，还具有不同的能量和角动量，这些能量与角动量都是分立的，因而形成能级。
核反应微分截面：σ（θ，φ）＝单位时间出射至（θ，φ）方向单位立体角内的粒子数／（单位时间的入射粒子数3单位面积的靶核数）核反应截面：一个粒子入射到单位面积内只含一个靶核的靶子上所发生的反应概率。
（一个入射粒子同单位面积靶上一个靶核发生反应的概率。
）σ＝单位时间发生的反应数／（单位时间的入射粒子数3单位面积的靶核数）核反应产额：入射粒子在靶中引起的反应数与入射粒子之比，即一个入射粒子在靶中引起反应的概率。
简答题1、什么是穆斯堡尔效应？为何同一个核的γ共振吸收很难观测到？答：将放射的γ光子与吸收γ光子的原子核束缚在晶格中，当γ光子的能量满足一定条件时，遭受反冲的不是单个原子核，而是整块晶体的质量远大于单个原子核的质量，所以其反冲速度极小，反冲能量实际等于零。
整个过程可看作无反冲的过程，这种效应叫做穆斯堡尔效应。
由于原子核发射γ射线时，一般要受到反冲，本来是静止的处于激发态的原子核，当它通过放射γ光子跃迁到基态时，γ光子激发能Eo的绝大部分，还有很小一部分变成了反冲核的动能E R ；故γ光子所释放的能量E O-E R，而处于基态的同类原子核吸收γ光子时也会有同样的反冲，要把原子核激发态到能量Eo的激发态，γ射线的能量则为E O+E R，同一核发射γ射线的能量与吸收γ射线而能量不同，所以同一核的γ射线共振吸收很难观测到。
2、α、β、γ射线本质分别是什么？在α衰变或β衰变中，如果原子核放出一个α粒子或者β粒子原子核将怎样变化？答：α射线本质：原子核放射出α粒子β射线本质：原子核放射出β粒子或俘获一个轨道电子γ射线本质：原子核通过发射γ光子来实现从激发态到较低能态的过程α衰变：放一个α粒子,原子核的质子数减少两个，中子数也减少两个。
原子核物理学的基础和应用原子核物理学是研究原子核的性质和行为的学科。
它包括了许多重要的基础概念，如核力、核结构、核衰变等等。
同时，原子核物理学也在医学、工业和能源等多个领域上有着广泛的应用。
本文将探讨原子核物理学的基础知识和其在应用上的意义。
核力核力是一种作用在原子核内部的非常强大的力量。
它使得原子核内的质子和中子互相吸引，并维持原子核的结构稳定。
核力的存在，使得原子核的密度非常高，远远大于常见的物质，如水或铁等。
这也是原子核所具有的高能量和强辐射的原因。
核力有两种主要的作用机制：短程作用和长程作用。
短程作用是指核力只在极短的距离内才能产生作用，因此通常只能维持附近的几个核子间的相互作用。
相比之下，长程作用的范围要广得多，可以连接到整个原子核。
这种力的强度是非常密切地与核子间的距离有关系的，也就是说离子核子越近，核力就越强。
核结构原子核的结构和组成是原子核物理学的另一个重要研究方向。
原子核的核子（质子和中子）排列方式是不同的，产生了许多特殊的质量数和原子核的稳定性规则。
其中最著名的是壳层模型，即核子的数量为８、20、28、50、82、126时，原子核处于特别稳定的状态。
除了核子数量外，核子的能级分布也是重要的研究对象。
这些能级可以类比于电子在原子中的能级，其中每个能级与一个特定的角动量量子数关联。
研究这些能级和角动量对原子核性质的影响是原子核物理学重要的一个方向。
核衰变核衰变是原子核中一种核子或核子组合转变为更稳定的状态的现象，它也是核能的基础来源。
核衰变可以分为三种类型：阿尔法衰变、贝塔衰变和伽玛衰变。
阿尔法衰变是指一个原子核内部的一个质子和中子结合起来形成一个氦原子核并释放出带有特征性质的粒子。
这种衰变释放出一个大量的能量，在一些重要的核反应过程中也发挥着重要的作用。
贝塔衰变是指一个原子核中一个中性子转化成一个质子或反过来，同时释放出一个高速电子或正电子。
它是一种比阿尔法衰变更常见的衰变形式，也是核电站和医疗放射性处理中重要的过程。
原子核物理学的基础原子核物理学是研究原子核的结构、性质及其相互作用的一门科学。
这一领域的研究不仅推动了科学技术的发展，还对人类社会的许多方面产生了深远的影响。
在这篇文章中，我们将探讨原子核物理学的基本概念、发展历程、实验方法以及其在现代科技中的应用。
原子核的构成原子核是原子的核心部分，它由质子和中子组成。
质子带正电，中子不带电，这两者统称为核子。
原子核的性质和行为取决于核子之间的相互作用，而这种相互作用又由强相互作用主导。
强相互作用是一种短程力，能够克服质子的静电排斥力，从而使它们可以在密集的空间内聚集在一起。
原子的质量大部分集中在其核中，因为质子的质量比电子的质量大得多。
质量与能量的关系根据爱因斯坦的质能关系公式 (E=mc^2)，质量和能量是可互换的。
在核物理学中，核反应释放或吸收的能量与参与反应的核子的质量有关，当这些核子重新组合成新的状态时，系统的总能量会发生变化。
这一点对于理解放射性衰变和核反应至关重要。
核子的特性质子的数目决定了元素的种类，称为原子序数。
中子的数目会影响同位素的形成，同位素是具有相同元素但中子数不同的一组原子。
正因为中子数量差异，导致同位素在化学性质上较为相似，但在物理性质上却可能显示出显著差异。
例如，氢有三种同位素：氕、重氢和超重氢。
核力与相互作用原子核内所有核子的行为都受到强相互作用力及其它影响，如电磁力、弱相互作用等的调节。
其中，强相互作用负责保持原子核内部质子和中子之间的结合。
强相互作用强相互作用是一种能量极强而且范围非常有限的力。
它主要表现为将核子彼此吸引，使得它们能够聚集在一起并形成稳定的原子核。
与此相对的是弱相互作用，它负责某些类型的放射性衰变，如β衰变。
弱相互作用虽然不能将核子绑定，但在某些情况下允许其转化成其它粒子。
放射性衰变放射性衰变是指不稳定原子核自发转化为更稳定状态的一种过程。
这种过程通常伴随有粒子的发射或能量的释放。
例如，铀-238经历α衰变会变成钍-234。
第十四章 原子核物理学基础思考题14–1 根据你所学的知识，解释下列名词：（1）核素、同位素、同量异位素、同质异能素，（2）质量亏损、结合能、平均集合能，（3）核衰变、α衰变、β衰变、γ衰变、电子俘获、内转化，（4）衰变常量、半衰期、平均寿命、放射性活度、放射平衡，（5）照射量、吸收剂量、当量剂量、有效剂量、最大容许剂量．14–2 怎样理解核内物质的均匀分布就是“核力是饱和力”的最好的佐证？14–3 怎样理解平均结合能越大的原子核越稳定？14–4 在α衰变过程中，衰变能量为什么主要由α粒子带走？14–5 区分下列概念：（1）α粒子与He 原子，（2）结合能与平均结合能，（3）α、β、γ射线． 14–6 在β-和β+衰变过程中，β射线的能谱为什么是连续的？14–7 在γ衰变过程中，为什么子核的质量数和原子序数不变？14–8 在T e 、T 、T b 分三者之间，是否一定有T e <T 或T e <T b ？14–9 用两种核素以相同的放射性活度作内照射治疗，它们的物理半衰期相同而生物半衰期不同，哪一种核素对人体的损伤大？为什么？14–10 在放射系中，母核为A ，子核为B ，如果λA >>λB ，能否达到某种放射平衡？ 14–11 磁共振成像中，所用的照射电磁波属于射频波段，该波段电磁波是电离辐射吗？ 14–12 H 、C 、O 、Ca 等元素是人体中含量比较多的元素，目前医学影像诊断所用的磁共振成像设备中，全部采用1H 的进行成像的，为何不用后三者？习题14–1 如把原子核看成球形，原子核的半径R 与核子数A 1/3成正比，即R = R 0 A 1/3，R 0=1.2×10-15m ，试计算核物质单位体积内的核子数．解：A 个核子的体积为，A R R V 303π34π34== 单位体积内的核子数为34430m 101.384π3-⨯===R V A N 14–2 严格地来讲，当核子结合成原子核时，所形成的原子核也会携带一部分结合能，试根据动量守恒估算1个质子和1个中子结合成2H 时，2H 所携带的结合能为多少？解：根据正文可知，1个质子和1个中子结合成2H 时，将释放能量为E γ＝2.225 MeV 的光子，根据附录查得，2H 质量为m d ＝2.013 553 u ，设2H 的反冲速度为v ，2H 所携带的结合能为2d d 21v m E = 根据动量守恒，m d v ＝E γ/c ，v ＝0.001 186 c ，故E d ＝0.001 319 MeV<<E γ14–3 根据附录查出质子p 、中子n 、2H 、4He 的质量，（1）计算2H 、4He 的结合能和平均结合能，（2）计算2个2H 结合成1个4He 时释放的能量．解：（1）根据附录查得，2H 质量为m d ＝2.013 553 213 u ，4He 质量为m α＝4.001 506 179 u ，质子质量m p ＝1.007 276 467 u ，中子质量m n ＝1.008 664 916 u2H 质量亏损为 ∆m d ＝m p +m n －m d ＝0.002 388 169 u ，结合能∆E d ＝∆m d ·c 2＝2.225 MeV平均结合能∆E d /2＝1.112 MeV 4He 质量亏损为 ∆m α＝2(m p +m n )－m α＝0.030 376 585 u ，结合能∆E α＝∆m α·c 2＝28.295 MeV 平均结合能∆E α/4＝7.074 MeV（2）2个2H 结合成1个4He 时，质量亏损为 ∆m ＝2m d －m α＝0.025 600 247 u对应的能量 ∆E ＝∆m ·c 2＝23.85 MeV此外，根据正文中，得知2H 的结合能为2.225 MeV ，4He 的结合能为28.30 MeV故2个2H 结合成1个4He 时释放的能量为∆E ＝28.30 MeV －2×2.225 MeV ＝23.85 MeV14–4 试根据动量守恒估算α衰变QA Z A Z ++→--He Y X 4242过程中，α粒子和子核携带的衰变能的比例． 解：根据动量守恒，m αv α＝m Y v Y ，下标α表示α粒子，下标Y 表示子核α粒子携带的能量为2ααα21v m E =，子核携带的能量为2Y Y Y 21v m E = 携带的衰变能的比例44αY 2α2Y Y α2Y 2αY αY α-==⋅=⋅=A m m m m m m m m E E v v 还可以进一步得到，A A A A Q E E E E 4444ααY α-=-+-==+，故Q A A E 4α-=，Q AE 4Y = 对于Q ++→He Rn Ra 422228622688来说，Q Q E 10023.98226222α==，Q Q E 10077.12264Y == 14–5 在β+衰变时，放出一个正电子，该正电子和一个负电子发生湮灭后，产生一对能量相等的γ光子，计算每个光子的能量，并说明为什么飞行方向相反？解：湮灭前正负电子的总能量为E ＝2 m e c 2＝1.637×10-13J ＝1.022 MeV湮灭前动量很小可忽略，所以湮灭后，必须产生一对飞行方向相反的光子，才能满足动量守恒每个光子的能量为E /2=0.511 MeV=511 keV14–6 32P 的物理半衰期为14.3d ，（1）1μg 纯32P 的放射性活度是多少？（2）32P 在人体内部全身的生物半衰期为257d ，求有效半衰期．解：（1）32P 的摩尔质量为M ＝32g ，1μg 纯32P 含有核素数目16A 10882.1⨯==N Mm N 放射性活度N TN A 2ln ==λ，计算可得A ＝1.056×1010Bq ＝0.285 Ci （1）根据bb e T T TT T +=可算出，T e ＝13.5d 14–7 静脉注射18F 可作肾图检查，它的物理半衰期为109.8 min ，有效半衰期为108.8 min ，求18F 在肾脏内的生物半衰期是多少?解：根据bb e T T TT T +=可算出，T b ＝1.195×104 s ＝8.30 d 14–8 实验中分离出1.0mg 的226Ra ，测得其放射性活度为0.989mCi ，求半衰期．解：1.0mg 的226Ra 含有核素数目18A 1066.2⨯==N Mm N 根据N T N A 2ln ==λ可得N AT 2ln =，A ＝0.989mCi ＝3.66×107Bq ，算出T =5.05×1010 s ＝1600 a 14–9 一个含有3H 的样品的放射性活度为740Bq ，求样品中含3H 多少g ？（3H 半衰期12.33a ） 解：根据N T N A 2ln ==λ可得2ln AT N =把T ＝12.33a ＝3.891×108s 代入上式得出3H 的数量为N =4.154×10113H 的摩尔数n =N /N A =6.898×10-13mol ，故质量为m ＝6.898×10-13mol×3g·mol -1=2.07×10-12g14–10 将少量含有放射性钠的溶液注入病人血管，当时全身钠的放射性活度为220Bq ，30h 后抽出1.0mL 血液测得核衰变个数平均为0.5 min -1，钠的半衰期为15h ，估算病人全身的血量（不考虑代谢的影响）．解：根据题意，全身血量在t =0时的放射性活度A 0=220Bq ，半衰期T =15h ，经过t =30h 后，全身血液的放射性活度变为Bq 55)21(/0==T t A A ，此时1.0mL 的血液放射性活度为Bq 1201Bq 605.01==A 放射性活度与全身血量成正比，故全身血量为 6.6L m L 66001.0m L 1==⨯=A A V 14–11 利用131I 的溶液作甲状腺扫描，在溶液刚出厂时需注射1.0 mL ，如果该溶液最多只能注射4.0mL ，求最多可存放多长时间用作甲状腺扫描？（131I 半衰期为8.04d ，可用8.0d 计算）解：做同样扫描必须保证同样的放射性活度，设单位体积内131I 核素数目为n ，根据衰变定律可得T t n n /021⎪⎭⎫ ⎝⎛=刚出厂时，V 0=1.0mL 溶液的放射性活度为A 0=λN 0=λn 0V 0，存放时间t 时，V =4.0mL 溶液放射性活度为A =λN =λnV ，根据A 0=A ，得n 0V 0 =nV ，即V n nV V n T t /00021⎪⎭⎫ ⎝⎛==，求出t ＝2T ＝16.0 d14–12 利比（W.F. Libby ）在1950年代发明的14C 鉴年法荣获1960年诺贝尔化学奖．其原理是：大气中的14C 与12C 的数目有恒定的比值，该比值为r ＝1.3×10-12，植物吸收大气中的CO 2，动物又以植物为食物，因此活着的生物体内的14C 与12C 的数目比值也为1.3×10-12．一旦生物死亡，其体内的14C 随衰变而减少，通过测量生物遗骸中14C 与12C 的比例或14C 放射性强度就可以确定生物遗骸的年代，14C 的半衰期为T ＝5730 a ，这种方法测定100年至3万年比较准确．如从某古代墓葬中的一块骸骨中提取出12.0g 碳，测得其放射性活度为1.74Bq ，求该墓主死亡距今的年代？解：设新鲜骨骼中12g 碳中的14C 的放射性强度为A 0，经过t 时间衰减到A ＝1.74Bq新鲜骨骼中12g 碳中的14C 的数目为N 0＝r N A ＝1.3×10-12×6.022×1023＝7.83×1011A 0＝λ N 0=ln2 N 0/T =3.00 Bq ，T ＝5730 aT t A A /021⎪⎭⎫ ⎝⎛=，580.0210/==⎪⎭⎫ ⎝⎛A A T t ，a 1050.4)2/1ln(580.0ln 3⨯==t 14–13 如果生物体吸收能量为100 keV ～2 MeV 的中子射线的吸收剂量为0.50Gy ，（1）计算该吸收的当量剂量是多少？（2）如X 射线造成相同的生物效应（伤害），X 射线的吸收剂量是多少？解：（1）能量为100 keV ～2 MeV 的中子射线的辐射权重因子为W R ＝20，故当量剂量为H T ＝W R D T,R ＝20×0.50Gy ＝10 Sv（2）造成相同的生物效应（伤害），需要X 射线的当量剂量也为H T ＝10 Sv ，X 射线的辐射权重因子为W R ＝1，故X 射线的吸收剂量为D T,R ＝H T /W R ＝10 Gy14–14 磷是人体能量代谢的重要要素，人体内许多化合物都含有磷．在自然界中31P 的丰度为100%，目前新型的磁共振频谱成像（MRSI ）就是以31P 成像的，其核自旋量子数I ＝1/2，g ＝2.262，如果外磁场B ＝2.0T ，（1）31P 能级将分裂成几个能级，其能级间距为多少？（2）31P 的磁旋比为多少？（3）其共振频率是多少？解：（1）在外磁场的作用下其能级将分裂成2个能级，分别对应的核自旋磁量子数为m I ＝±1/2，其能级间距为B g A N μ=＝2.262×5.050 8×10-27 J·T -1×2.0 T ＝2.28×10-26J ＝1.43×10-7 eV（2）1182719p T s 1008.1kg10673.12C 10602.1262.22----⨯=⨯⨯⨯⨯=⋅=m e g I γ （3）B I ⋅=π2γν＝34.5 MHz。
