放疗物理学习题集

物质结构

基本概念：原子，原子核，原子质量及能量单位，轨道电子，原子能级，核力，原子核能级，粒子辐射，电磁辐射，波动模型，量子模型

问答题：

1. 请选择原子核半径的正确数量级？

a.10-8m b. 10-9m c. 10-10m d. 10-11m e. 10-12m f. 10-13m g. 10-14m h. 10-15m

2. 电子电荷的符号是什么？其电量是多少库仑？

3. 质子电荷的符号是什么？其电量是多少库仑？

4. 在描述原子时下列符号：A、Z和X各代表什么？

5. 质量数、原子序数、原子量的定义是什么？

6. 核素、同位素、同量异位素、同中子异荷素、同质异能素的定义是什么？

7. 在放射衰变中，中子数与质子数之比对同位素的稳定性有什么影响？

8. 一个原子质量单位是什么？

9. 阿伏伽德罗常数的定义是什么？

10. 根据原子量推导出任意同位素的原子数/克、克/原子、电子数/克。

11. 质能转换公式是什么？

12. 一个原子质量单位相当于多少焦耳的能量，多少Mev?

13. 根据原子质量数，请计算12C和2H的束缚能。

表2-14-1 用于以下计算题的原子质量单位表（amu） 原子 amu 原子 amu 60电子 0.000548 C0 59.933813 60质子 Ni 59.930787 90中子 1.008665 Y 89.907163 190H 1.007825 Sr 89.907747 2125H 2.014102 I 124.904578 3125H 3.01605 Te 124.904578 3131He 3.016036 I 130.906127 4131He 4.002603 Xe 130.905085 12137C 12.000000 Ba 136.905500 14137C 14.003242 Cs 136.906770 14192N 14.003074 Ir 191.962700 32192P 31.973910 Os 191.960970 32198S 31.972074 Au 197.968231 40198K 39.964000 Hg 197.966756 40206Ar 39.962384 Pb 205.974468 40222Ca 39.962589 Rn 222.017610 40226K 41.962406 Ra 226.025438 42234Ca 41.958625 Th 234.043636 238 U 238.0500819 14. 原子中任意壳层上轨道电子数目的最大值是什么？

15. 试用K、L、M、N壳层概念描述原子能级？

16. 核力的作用范围是多少米？

17. 用核势垒、核力和量子力学解释冷聚变。

18. 光速、频率、与波长三者的关系公式是什么？举例说明。

19. 能量、普朗克常数与频率三者的关系公式是什么？举例说明。

20. 根据18、19题的公式，请推导出光子能量与波长的关系。

21. 一光子能量为15eV，其波长为多少米？

22. 频率为3000MHz的光子的波长为多少米/

23. 能量为1MeV、10MeV、15MeV、20MeV、的光子的波长分别是多少米？

24. 能量为100KeV、1MeV、10MeV、20MeV、的光子的频率分别是多少赫兹？

25. 3H原子的束缚能是多少？（查amu表）

26. 2H原子的束缚能是多少？

27. 1×10-10J等于多少eV?

28. 100eV等于多少J？

29. 能量为10-3J的光子，其频率是多少？

30.钨（Z=74）的原子能级为：K=69.525KeV,L1=12.098KeV, L2=11.5441KeV, L3=10.204KeV,M1=2.820KeV,M2=2.575KeV,M3=2.281KeV,N1=0.595KeV,O3=0.036KeV。理论上钨最可能发射的特征光子的能量是多少？由L3到K的α1辐射的能量是多少？由M2到K的β3辐射的能量是多少？

31.将钨原子的一个K层电子移走，需要多少能量？

32.原子K层束缚能相当于多少kg质量？

33.如果60Co衰变为60Ni时，快速释放出1.17MeV和1.33MeV的光子，β粒子获得多少MeV的能量？

核衰变和放射性

基本概念：放射性 衰变常数 活度 半衰期 平均寿命 放射系 放射平衡 问答题：

1. 放射性采样，5秒钟有3500,000次衰变，求其活度为多少Bq，μCi，mCi，Ci？

2. 若60Co的活度为9500Ci，那么经过3年7个月12天后其活度为多少？

3. 若137Cs源等效为24.5mg226Ra，那么经过7年8个月20天后它将等效为多少镭？

4. 10000Ci的60Co源有多少个60Co放射性原子？其质量为多少克？

5. 35mCi的137Cs源有多少个137Cs放射性原子？其质量为多少克？

6. 60Co原子的平均寿命是多长？

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