1、放射物理与防护练习题放射物理与防护习题与答案第一章 核物理基础(物质的结构、核转变)第一节学习目标及学习指导 一、学习目标(一)掌握内容1放射性核素衰变的类型。2原子核的衰变规律。(二)熟悉内容熟悉原子结构、原子核结构。(三)了解内容衰变平衡。二、学习指导 1从初期理论的实验基础入手展开对原子结构的介绍，通过玻尔的原子模型引入玻尔假设、氢原子的玻尔理论，得出轨道半径、能量与量子数n的关系。核外电子结构、原子能级、原子核外壳层电子的结合能，原子核的结构、原子核的结合能。 2核素有两大类，即放射性核素和稳定性核素。放射性核素又分为天然放射性和人工放射性核素。放射性核素发生衰变过程中遵守电荷、质量、
2、能量、动量和核子数守恒定律。 3原子核的衰变规律可用衰变常数、半衰期、平均寿命、放射性活度来衡量。有些放射性核素可以发生递次衰变。第二节习题集 一、A1型题：每道试题由1个以叙述式单句出现的题干和45个供选择的备选答案构成，请你从备选答案中选择1个最佳答案。1关于物质结构的叙述，错误的是 A物质由原子组成 B核外电子具有不同壳层 C一般每层上的电子数最多是2n2个 D核外的带负电荷的电子出现的几率称为“电子云” E最外层电子数最多不超过10个 2关于原子核外结构的叙述，错误的是 A原子均由原子核及核外电子组成 B电子沿一定轨道绕核旋转 C核外电子具有不同壳层 DK层电子轨道半径最小 EK层最多
3、容纳8个电子 3关于原子能级的相关叙述，错误的是 A电子在各个轨道上具有的能量是连续的 B原子能级，以电子伏特表示 C结合力与原子序数有关 D移走轨道电子所需的最小能量为结合能 E原子处于能量最低状态时叫基态4下列说法错误的是 A原子能级是指电子与核结合成原子时，能量的减少值 B结合能表示将电子从原子中移走所需的最小能量 C原子能级是结合能的负值 D原子中结合能最大的电子，能级最低 E原子能级和结合能数值相等5轨道半径最小的壳层是 AK层 BL层 CM层 DN层 EO层6最多可容纳8个电子的壳层是 AK层 BL层 CM层 DN层 EO层7电子伏特(eV)与焦耳(J)的关系是 A1eV=10-1
4、9J B1J=10-19eV C1eV=1J D1eV=1019J E以上都不对8原子能级与结合能的关系是 A原子能级是结合能的负值 B二者绝对值相等 C二者符号相反 D以上都对 E以上都不对9描述绕原子核运动的电子所处的状态的量子数有 A主量子数n B角量子数L C磁量子数mL D自旋量子数ms E以上都可以10原子中壳层电子吸收足够的能量脱离原子核的束缚变为自由电子的过程称为 A基态 B激发 C跃迁 D特征光子 E电离11可以用来描述放射性核素衰变快慢的物理量是 A衰变常数 B半衰期 C平均寿命 D放射性活度 E以上都是12一放射性核素经过3个半衰期的时间后放射性核素数为原来的 A12 B
5、13 C14 D18 E11613放射系母体为A，子体为B，其核素数目分别为NA(t)、NB(t)，放射性活度为AA(t)、AB(t)，达到放射平衡后 ANA(t)=NB(t) BAA(t)=AB(t) CNA(t)、NB(t)不随时间变化 DNA(t)、NB(t)的比例不随时间变化 E以上都不对14放射性活度的国际单位是 A居里 B秒-1 C戈瑞 D伦琴 E贝可勒尔15下列公式中错误的是 ATe=T+Tb B C D E 1 6关于放射性核素衰变的说法错误的是 A放射性核素分为天然放射性核素和人工放射性核素 B人工核素主要由反应堆和加速器制备 C放射性核素衰变过程遵守电荷、质量、能量、动量和
6、核子数守恒定律 D放射性衰变是放射性核素本身的特性 E放射性核素所放出的射线种类都是单一的17原子核数因衰变减少一半所需的时间是 A平均寿命 B衰变常数 C放射性活度 D半价层 E半衰期18贝可勒尔(Bq)与居里(Ci)的关系是 A1Bq=1Ci B1Bq=1010Ci C1Bq=37109Ci D1 Ci=37109Bq E1Ci=371010Bq19在电子俘获过程中，可能出现外层电子填补内层电子空位，而产生 A特征X线 B俄歇电子 C轫致X线 D光子 EA+B 1氢原子光谱的谱线系可用一个通式表达为 A B C D E2在原子中，电子带负电荷，原子核带正电荷，原子核对电子的吸引力称为结合力
7、，距核愈近的电子结合力愈大，移动该电子所需要的能量愈大。反之，亦然。移走原子中某轨道电子所需要的最小能量就叫做这个电子在原子中的 A电离能 B激发能 C能级 D动能 E结合能3一种核自发的变成另一种核，其质量数不变，而原子序数在元素周期表中向前或向后移一个位置，这是 A衰变 B衰变 C+衰变 D-衰变 E衰变4原子核由激发态回到基态时，把全部能量交给核外电子，使其脱离原子的束缚而成为自由电子，这一过程称为 A电子俘获 B光电效应 C轫致辐射 D俄歇电子 E内转换5无论是电子俘获还是内转换过程，由于原子的内壳层缺少电子而出现空位，外层电子将会填充这个空位，因此这两个过程都将伴随着发射 A特征X线
8、 B俄歇电子 C轫致X线 D光子 FA+B6如果母核俘获一个K层电子而变为原子序数减压的核，这个过程叫K俘获。如果母核俘获L层电子，叫做 AK电子俘获 BL电子俘获 CM电子俘获 DN电子俘获 EO电子俘获7处于激发态的原子核有两种释放能量的方式 A发射射线 B内转换 C光电效应 D电子俘获 EA+B l电子的能量是 A动能 B势能 C零 D正值E动能和势能之和2原子核对电子的吸引力是 A基态 B跃迁 C激发能 D电离能E结合力特3表征原子的能量状态的称为A轨道半径 B结合能 C电离能 D激发能 E原子能级4移走原子中某壳层轨道电子所需要的最小能量是 A高能级 B激发能 C电离能D结合能 E跃
9、迁 5原子处于最低能量状态叫 A激发态 B第一激发态 C第二激发态 D跃迁 E基态6K层最多可容纳的电子数为 A18 B10 C8D1 E27同一原子中，电子结合能最大的壳 AL壳层 BN壳层 CM壳层 DO壳层 EK壳层四、 1决定原子能级的主要因素是2决定轨道量子数的是3决定电子的自旋状态的是4决定同一电子壳层中电子具有的能量及运动形式的是5原子系统的量子态分为许多层，每层都有许多量子态，可以容纳许多电子，所以称为A主量子数 B角量子数 C磁量子数 D自旋量子数 E电子壳层 【参考答案】一、A1型题1E 2E 3A 4E 5A 6B 7A 8D 9E lOE11E 12D 13D 14E
10、15A 16E 17E 18E 19E二、A2型题1E 2E 3E 4E 5E 6A 7E三、A3型A4型题 1E 2E 3E 4D 5E 6E 7E四、B1型题 1A 2C 3D 4B 5E第二章 1发现X射线的物理学家是 A贝克勒尔 B居里夫人 C戈瑞 D拉德 E伦琴2德国物理学家伦琴发现X射线的时间是 A1901年11月8日 B1895年12月8日 C1898年8月11日 D1896年11月8日 E1895年11月8日3产生X射线的必备条件是 A电子源 B高速电子流 C阳极靶面 D以上都是 E以上都不是4关于X线产生条件的叙述，错误的是 A电子源 B高速电子流 C阻碍电子流的靶面 D高速
11、电子与靶物质相互作用的结果 EX线管的靶面均由钼制成5X线管的靶面材料通常是 A铁 B钼 C金 D铜 E钨6软组织摄影用X线管阳极的靶面材料是A钨B铁 C金 D铝 E钼7与连续X射线的最短波长有关的是 A管电流 B照射时间 C电子电量 D光子数量 E管电压8对于给定的靶原子，各线系的最低激发电压最大的是 AK层 BL层 CM层 DN层 EO层9连续X线的最短波长为 A B C D E10下列叙述错误的是 A管电压越高，产生的X射线最短波长越短 BX射线的最短波长对应于最大光子能量 C管电压越高，X射线的产生效率越大 D阳极靶物质的原子序数越大，X射线的产生效率越大 E管电流越高，X射线的产生效
12、率越大11能量80keV的电子入射到X射线管的钨靶上产生的结果是 A连续X射线的最大能量是80keV B特征X射线的最大能量是80keV C产生的X射线绝大部分是特征X射线 D仅有1的电子能量以热量的形式沉积在钨靶中 E以上都是12关于特征X线的叙述，正确的是 AX线最短波长仅与管电压有关 B管电压升高特征射线的百分比减少 CX射线谱是连续能量谱 D电压升高特征放射能量增加 E内层轨道电子发射出的X线为特征放射13X线发生效率的公式是 A=KZU B=KZ2U C=KZU2 D=K2ZU E=KZU14影响连续X射线产生的因素是 A靶物质 B管电流 C管电压 D高压波形 E以上都是15下列叙述
13、正确的是 A连续X射线强度与靶物质的原子序数成反比 B连续X射线强度与管电流成反比 C连续X射线强度与管电压成正比 D连续X射线强度与高压波形无关 E以上都不对16关于X线强度分布的叙述，正确的是 A与靶面倾斜角度无关 B阴极端X线强度弱 C照射野内分布均匀 D与靶面状况无关 EX线管短轴方向两侧对称17下列叙述错误的是 A高速电子碰撞阳极靶面产生的X射线分布与阳极倾角有关 B近阳极端X射线强度弱，近阴极端X射线强度强 C阳极倾角越小，阳极效应越明显 D阳极倾角指垂直于X射线管长轴的平面与靶面的夹角 E以上都不对18关于X线物理效应的叙述，错误的是 A穿透作用 B电离作用 C荧光作用 D热作用
14、 E着色作用19计算150kV的管电压产生的X射线的最短波长 A0012399nm B0020665nm C0016532nm D0024798nm E0008266nm 1关于连续X线光子能量的叙述，错误的是 AX线是一束混合能谱 B能量决定于电子的能量 C能量决定于核电荷 D能量决定于电子接近核的情况 E能量大X线波长长2X线束成为混合射线其原因为 A固有滤过材料不同 B靶物质的材料不同 C由于光电效应所致 D由于康普顿效应所致 E阴极产生的电子能量不同3X射线在传播时，具有频率和波长，并有干涉、衍射等现象，突出表现的性质是 A微粒性 B波粒二象性 C物理特性 D生物效应特性 E波动性4X
15、射线在与物质相互作用时，具有能量、质量和动量，突出表现的性质是 A波动性 B微粒性 C波粒二象性 D物理特性 E生物效应特性5在描述X线时，经常用到kV(kVp)和keV两个单位，它们之间的区别与联系错误的是 AkV是指X线管两极间管电压的千伏值 BkVp是指峰值管电压的千伏值 CkeV表示单个电子或光子等基本粒子能量的千电子伏值 D如果电子从100kV管电压的电场中，获得100keV的高速运动能量 E如果电子从100kV管电压的电场中，撞击阳极靶物质发生能量转换时，产生的光子最大能量是100kV6在放射工作中，应注意阳极效应的影响。错误的做法是 A拍片时使肢体长轴与X线管长轴平行 B将厚度大
16、的部位置于阳极端 C将密度高的部位置于阳极端 D将厚度大的部位置于阴极端 EB+C7根据薄靶产生X线的空间分布特点，错误的是 A管电压较低时，利用发射式靶在技术上很有好处 B管电压过高时，采用透射式靶 C透射式靶是电子从靶的一面射人，X线从另一面射出D医用电子直线加速器使用的就是透射式靶E管电压较低，如100kV时，X线最大强度方向逐渐趋向电子束的入射方向 1电子的这种能量辐射叫 A轫致辐射 B特征辐射 C能量分布是线状的 D能量分布是不连续的 E以上都不对2产生的X线光谱的频率是连续分布的原因是A每个高速电子与靶原子作用时的 相对位置不同B各相互作用对应的辐射损失不同C当高速电子基本上没有受
17、原子核影响的时候，就会产生能量相对低的射线D当高速电子直接撞击在原子核上，电子失去了它的全部动能，产生的X射线的能量等于入射电子的动能 E以上都对3连续X线光子的能量取决于 A电子接近核的情况 B电子的能量 C核电荷 D以上都是 E以上都不是4当入射电子把全部动能转换为X射线光子能量时对应于 A最大波长 B最强波长 C平均波长 D最小频率 E最短波长5以下描述正确的是A在X射线能谱中，曲线下所包括的总面积代表X射线的能量B单能X射线的强度I与光子能量成反比 C单能X射线的强度I与光子数目成反比 D单能X射线的强度I与光子数目无关 E单能X射线的强度I与光子数目成正比6下列描述正确的是 AX射线
18、强度下降的程度与靶倾角无关 B靶倾角愈小，X射线强度下降的程度愈小 C靶倾角愈大，X射线强度下降的程度愈大 D靶倾角愈小，X射线强度下降的程度不变 E靶倾角愈小，X射线强度下降的程度愈大7下列描述错误的是 A在放射工作中，当成像的解剖结构在厚度或密度上差别比较大时，阳极效应就颇为重要了 B由于诊断X射线管靶倾角小，X射线能量不高，足跟效应非常显着 C应尽量使用中心线附近强度较均匀的X射线束摄影 D将厚度大、密度高的部位置于阴极侧 E将厚度大、密度高的部位置于阳极侧 四、B1型题：试题开始是35个备选答案，备选答案后提出至少2道试题，请为每一道试题选择一个与其关系密切的答案。每个备选答案可以选用
19、一次，也可以选用数次，也可以不选用。 1X射线的发现基于2量热法依据的原理是3感光作用属于4肿瘤放射治疗的基础是利用5照射量的测量利用的是A化学特性 B生物效应特性 C热作用 D荧光作用 E电离本领【参考答案】一、A1型题1E 2E 3D 4E 5E 6E 7E 8A 9E 10E11A 12A 13E 14E 15E 16E 17E 18E 19E二、A2型题1E 2E 3E 4B 5E 6E 7E三、A3型A4型题1A 2E 3D 4E 5E 6E 7E四、B1型题1D 2C 3A 4B 5E第三章 1不是光电效应的产物的是 A光电子 B正离子 C特征辐射 D俄歇电子 E轫致辐射2关于光电
20、效应的发生几率正确的是 A和管电流成正比 B和原子序数的四次方成反比 C和原子序数的三次方成正比 D大约和能量的四次方成正比 E大约和能量的三次方成反比3在诊断X线能量范围内，错误的是 A不发生电子对效应 B不发生光核反应 C相干散射不产生电离过程 D康普顿效应产生的几率与能量成反比 E光电效应产生的几率与能量成正比4关于康普顿效应的发生几率错误的是 A与物质的原子序数成正比 B与入射光子的频率成反比 C与入射光子的能量成反比 D与入射光子的波长成正比 E与入射光子的频率成正比5关于电子对效应的发生几率正确的是 A与物质的原子序数的平方成反比 B与入射光子的能量成正比 C与入射光子的波长成正比
21、 D与单位体积内的原子个数成反比 E与物质的原子序数的平方成正比6产生了特征X射线现象的是 A光核反应 B电子对效应 C康普顿效应 D相干散射 E光电效应7散射线主要产生于 A汤姆逊效应 B光电效应 C电子对效应 D光核效应 E康普顿效应8在影响X线减弱的因素中，错误的是 A入射光子能量越大，X射线穿透力越强 B射线能量越高，衰减越少 C原子序数越高的物质，吸收X射线愈多 D电子数多的物质更容易衰减射线 E物质密度越高，衰减越小9下列叙述正确的是 A线衰减系数与吸收物质的密度成反比 B质量衰减系数与物质密度有关 C质量衰减系数与物质上的物理形态有关 D水、冰和水蒸气的线衰减系数相同 E水、冰和
22、水蒸气的质量衰减系数相同10关于X线滤过的说法，错误的是 A滤过是把X线束中的低能成分吸收掉 B固有滤过，是指X线管本身的滤过 C总滤过为附加滤过与固有滤过之和 D一般对低能量射线采用铝滤过板 E固有滤过用铅当量表示11下列叙述正确的是 A低能量射线采用铝滤过板 B高能量射线采用铝滤过板 C高能量射线采用铜滤过板 D使用复合滤过板是原子序数大的背向X线管 E使用复合滤过板是原子序数大的朝向X线管9在诊断射线能量范围内不会发生的作用过程是 A相干散射 B光电效应 C康普顿效应 D电子对效应 E以上都会发生10对半价层的描述错误的是 A可以表示X射线质 B即HVL C可以用mmAl表示 D反映了X
23、线束的穿透能力 E对同一物质来说，半价层大的X线质软11一单能X射线通过3个半值层的厚度后强度为原来的 A12 B13 C14 D18 E11612导致X线行进中衰减的原因是 AX线是电磁波 BX线频率 CX线波长 DX线能量 E物质和距离13下列叙述错误的是 A窄束是指几何学上的细小 B窄束是指不存在散射成分 C宽束是指含有散射线成分 D不同类型的X射线通过物质时，其衰减规律是不一样的 E单能窄束X射线通过均匀物质时线质变硬14线衰减系数的SI单位是 Acm-1 BS-Bl Cs Dm2kg Em-115质量衰减系数的SI单位是 Am-1 Bcm-1 Cmkg Dkgm2 Em2kg16质能
24、转移系数的单位是 Am-1 Bcm-1 Cmkg Dkgm2 Em2kg 17质能吸收系数的单位是 Am-1 Bcm-1 Cmkg Dkgm2 Em2kg18人体各组织器官对X射线的衰减程度最大的是 A肌肉 B脂肪 C空气 D软组织 E骨骼19连续X线在物质中的衰减特点是 A平均能量提高、能谱变宽、线质提高 B平均能量降低、能谱变宽、线质降低 C平均能量提高、能谱变宽、线质降低 D平均能量降低、能谱变窄、线质提高 E平均能量提高、能谱变窄、线质提高20能表示固有滤过的是 A铅当量 B半值层 C铝当量 D以上都是 E以上都不是21铝当量的单位是 AcmAI BmAl CdmAI DnmAl Em
25、mAl 22对宽束而言积累因子B为 A1 B0 C小于1 D有时小于1，有时大于1 E大于l23理想窄束条件下，积累因子B为 A大于1 B小于l C0 D有时等于0，有时等于l E124窄束与宽束的区别就在于是否考滤了A原射线的影响B物质衰减 C距离衰减 D衰减的影响 E散射线的影响25X线穿过物体时，决定其衰减程度的因素有 A物质的密度 B原子序数 CX线本身的性质 D每千克物质含有的电子数 E以上都是26属于X线管的固有滤过的是 AX线管的玻璃管壁 BX线管的绝缘油 C管套上的窗口 D不可拆卸的滤过板 E以上都是1对X线的描述，下列正确的是 AX线的硬度大波长长穿透力强 BX线的硬度大频率
26、高穿透力弱 CX线的硬度大波长长穿透力弱 DX线的硬度大HVL小穿透力强 EX线的硬度大一频率高一穿透力强2下列说法中错误的是 AX线能量增加，光电作用的百分数下降 B原子序数大的物质值大 C组织密度决定组织阻止射线的能力 D每克物质的电子数是X线减弱的主要因素 E物质密度大的值小3关于康普顿效应的叙述，正确的是 A光子自身波长变短，产生散射现象 B光子与内层电子作用产生康普顿效应 C与光电效应是同一种作用形式 D当光子能量增加时康普顿效应递减 E产生的散射线使胶片发生灰雾411C、13N、15O、18F等是PET常用的放射性核素，这些核素会发生+衰变放出正电子+，+与电子- 发生湮灭时，产生
27、一对飞行方向相反的光子，每个光子的能量为 A140keV B635keV C1022MeV D0256MeV E511keV5下列各组织对X线衰减由大到小的顺序是 A空气、脂肪、肌肉、骨 B骨、脂肪、肌肉、空气 C骨、肌肉、空气、脂肪 D空气、肌肉、脂肪、骨 E骨、肌肉、脂肪、空气6质量衰减系数，质量能量转移系数tr和质量能量吸收系数en三者之间的关系是 A/tr/=en/ B/=tr/en/ C/ tr/ tr/ en E以上都不对7人体对X线的衰减的叙述，错误的是 A组织对X线衰减不同形成影像对比 B软组织对X线衰减相当于水 C骨对X线衰减相当于铝 D骨组织对X线衰减最大 E脂肪对X线衰减
28、最小8在影响X线减弱的因素中，错误的是 A入射光子能量越大，X射线穿透力取值不同时，发生的作用形式是不同的。 1发生几率不足全部相互作用的5的是 A光电效应 B康普顿效应 C电子对效应 D相干散射 E以上都不对 2光电效应的发生条件是 A入射光子能量远远小于轨道电子结合能 B入射光子能量远远大于轨道电子结合能 C入射光子能量稍小于轨道电子结合能D入射光子能量与外层轨道电子结合能相等 E入射光子能量与轨道电子结合能必须是接近相等3当入射光子能量远远大于原子外层轨道电子的结合能时发生 A相干散射 B光电效应 C电子对效应 D光核作用 E康普顿效应 4当入射光子能量等于或大于102MeV才可以出现
29、A相干散射 B光电效应 C康普顿效应 D光核作用 E电子对效应 5当入射光子能量大于物质发生核反应的阈能时，会发生 A相干散射 B光电效应 C康普顿效应 D电子对效应 E光核作用 6入射X射线光子的能量将最终转化为 A光电子的动能 B俄歇电子的动能 C特征X射线能量 D以上都是 E以上都不是 7下列叙述错误的是 A在X射线诊断摄影中，与其他相互作用相比，光电效应占主要地位 B对于低原子序数的人体组织，轨道电子的结合能约为05keV C当电子动能低时，辐射损失能量可以忽略 D在人体组织中特征X射线和俄歇电子的能量低于05keV，这些低能光子和电子很快被周围组织吸收 E低能X射线光子的光电效应能产生高动能的次级电子 8诊断放射学中的光电效应，可从利弊两个方面进行评价，有利的方面是
