1、一、單選題23. 重帶電粒子與物質相互作用時的電離損失率與以下哪個參數值的平方成正比。（ A ）-26A. 重帶電粒子的電荷zB. 重帶電粒子速度VC. 重帶電粒子質量mD. 靶物質的原子序數Z 24. 重帶電粒子與物質相互作用時的電離損失率與以下哪個參數值無關。（ C ）-26A. 重帶電粒子的電荷zB. 重帶電粒子速度VC. 重帶電粒子質量mD. 靶物質的原子序數Z25. 粒子在物質中運行沿著入射方向（A），叫做入射粒子在該物質中的射程。-27A. 所能達到的最大直線距離B. 經過的最小直線距離C. 經過的路程D. 平均路程26在實際測量工作中，為了減少軔致輻射對測量的干擾，往往在屏蔽材料

2、內層襯一層輕元素物質(如鋁、有機玻璃等)，這是因為：（ C ）-30A. 射線在重元素物質中不會產生軔致輻射B. 射線在輕元素物質中不會產生軔致輻射C. 在重元素物質中比在輕元素物質中的韌致輻射作用大得多 D. 在重元素物質中比在輕元素物質中的韌致輻射作用小得多27. 所有的粒子流本質上都是電磁輻射，它們因波長(或相應的頻率、能量)范圍不同而各具其專門名稱。以下說法正確的是（ C ）。-34A. 波長長者能量高，貫穿本領強B. 波長長者能量低，貫穿本領強C. 波長短者能量高，貫穿本領強 D. 波長短者能量低，貫穿本領弱28. 電磁輻射可與物質發生多種形式的相互作用，以下關于相互作用的幾率描述正

3、確的是（ A ）。-35A. 相互作用的幾率與入射光子的能量以及介質的性質有關B. 相互作用的幾率與入射光子的能量以及介質的性質無關C. 相互作用的幾率與入射光子的能量有關，與介質的性質無關D. 相互作用的幾率與入射光子的能量無關，與介質的性質有關29. 以下描述的是X、光子與物質作用失去動能的過程和帶電粒子在物質中失去動能的過程。正確的是（ D ）。-35A. 帶電粒子一次可失去其能量的全部或大部份，失去的能量轉移給原子核B. 帶電粒子一次可失去其能量的全部或大部份，失去的能量轉移給電子C. 光子需許多次碰撞后，才能失去其全部動能D. 光子一次可失去其能量的全部或大部份，失去的能量轉移給電子

4、30. 以下是關于射線與物質作用的截面這個概念的敘述，正確的是（ B ）。-35A. 截面就是靶體的幾何截面B. 截面就是相互作用的幾率C. 截面既不是靶體的幾何截面，也不是相互作用的幾率D. 截面既是靶體的幾何截面，也是相互作用的幾率31. 下列哪一個過程不會產生俄歇電子（ B ）。-41A. 內轉換B. 電子對效應C. 軌道電子俘獲D. 光電效應32. X、光子與物質作用發生光電效應和康普頓效應的幾率與入射光子的能量和靶物質的原子序數有關，下列說法正確的是（ C ）。-43A. 光子能量越高，且靶物質的原子序數越小，光電效應發生幾率大B. 光子能量越高，且靶物質的原子序數越大，康普頓效應發

5、生幾率大C. 光子能量較低，且靶物質的原子序數越大，光電效應發生幾率大D. 光子能量較低，且靶物質的原子序數越大，康普頓效應發生幾率大33. X、光子與物質作用發生光電效應和電子對效應的幾率與入射光子的能量和靶物質的原子序數有關，下列說法錯誤的是（ A ）。-43A. 光子能量越高，且靶物質的原子序數越小，光電效應發生幾率大B. 光子能量越高，且靶物質的原子序數越大，電子對效應發生幾率大C. 光子能量較低，且靶物質的原子序數越大，光電效應發生幾率大D. 光子能量較低，且靶物質的原子序數越小，光電效應和電子對效應發生幾率小34. 下列是一些有關X、射線束的敘述，其中錯誤的是：（ D ）-45A.

6、 所謂單色射線束，是指一束光子的能量單一B. 所謂窄束射線是指不包含散射成份的射線束C. 所謂寬束射線是指在原始能量射線中還包含散射射線的(X)射線束D. 寬束射線通常是通過準直器后射線束35. 平面源60Co產生的射線分別在以寬束和窄束條件通過平面鋼板，測得的衰減曲線最明顯的特點是：（ D ）。-45A. 窄束和寬束的衰減曲線都是直線B. 窄束和寬束的衰減曲線都是曲線C. 窄束衰減比寬束慢D. 窄束衰減比寬束快36. 用于射線能譜儀的探測器基本上分為兩大類型：（ A ）。-46A. 閃爍探測器、半導體探測器B. 閃爍探測器、電離室探測器C. 電離室探測器、半導體探測器D. 半導體探測器、計數

7、管探測器37. 常用的NaI(Tl)晶體和Ge(Li)半導體探測器，對同一源的探測結果不同，主要是因為它們的（ B ）不同。-50A. 靈敏度B. 分辨能力C. 計數率D. 探測效率38. 同一類型探測元件如NaI(Tl)，尺寸、形狀不同時，射線儀器譜也有差異，用大晶體測量時，光子在晶體中能量損耗多，即（ C ）。-50A. 穿透晶體的光子多，累計效應大B. 穿透晶體的光子多，累計效應大C. 穿透晶體的光子少，累計效應大D. 穿透晶體的光子少，累計效應少39. 儀器的工作狀態影響到射線儀器譜，其中道寬大小影響能量分辨率，即（ A ）。-51A. 道寬愈大，能量分辨率愈差B. 道寬愈大，計數率愈

8、低C. 道寬愈小，能量分辨率愈差D. 道寬愈小，計數率愈高40. 中子與原子核作用主要有兩種形式，它們分別是：（ D ）-55A. 光電效應、康普頓效應B. 電離、激發C. 散射、彈性碰撞D. 散射、吸收41. 中子與原子核相互作用后，中子不消失但改變運動方向和動能，該作用過程稱為散射。散射包括（ A ）兩大類。-55A. 彈性散射、非彈性散射B. 勢散射、復合散射C. 正散射、反散射D. 電子散射、光子散射42. 當中子與原子核發生彈性散射作用時，其作用規律是：（ D ）-56A. 核的質量愈小，在彈性散射過程原子核獲得的動能愈少，即中子動能損失愈小B. 核的質量愈大，在彈性散射過程原子核獲

9、得的動能愈多，即中子動能損失愈大C. 核的質量愈大，在彈性散射過程原子核獲得的動能愈少，即中子動能損失愈大D. 核的質量愈小，在彈性散射過程原子核獲得的動能愈多，即中子動能損失愈大。93. 下列哪一個過程不是帶電粒子與物質相互作用的過程。（ B ）-24A. 電離B. 光電效應C. 激發D. 軔致輻射102. 下列哪一個過程不是X、射線與物質的相互作用的過程。（ A ）-36A. 電離B. 光電效應C. 康普頓效應D. 電子對效應103. 微觀截面是表示中子與單個靶核發生相互作用的概率大小的一種度量。它的量綱是面積。通常采用“靶”作為微觀截面的單位，1靶（ B ）cm2。A. 10-20B.

10、10-24C. 10-28D. 10-32125. 某種材料的宏觀吸收截面a0.25cm，那么中子在其中穿過1cm，被該材料的原子核吸收的機會就是( C )。-156A. 0.5B. 0.75C. 0.25D. 1.0二、填空13. 比電離描述了電離能力的強弱，它是指帶電粒子在單位路徑上所產生的 。離子對總數14. 入射帶電粒子當其到達行程的末端時，因動能很小，速度很低，比電離值達到 。最大值15. 中子與電子間的相互作用在中子能量損失和慢化方面的貢獻，比起中子與原子核之間的作用來可認為 。忽略不計16. 中子受核力場作用而發生散射，中子不進入核內，只發生在核的外表面。這種散射稱為： 。勢散射

11、17. 中子與核作用時，進入核內形成復合核，復合核處于激發態，發射一個中子而回到基態。這種散射稱為： 。復合核彈性散射18. 在 過程中，中子將部分動能交給原子核，使其不僅獲得反沖動能，而且獲得激發能，因而改變了內能，核從激發態退激時放出一個或幾個光子回到基態。非彈性散射19.中子與原子核發生作用時形成復合核，復合核不穩定放出光子或、等帶電粒子的反應稱為 。吸收反應是20. 氣體探測器以氣體為工作介質，由入射粒子在其中產生的 引起輸出信號的探測器。電離效應三. 判斷題11. 帶電粒子與核外電子的彈性碰撞導致原子的電離或激發，是使帶電粒子損失動能的主要方式。×、“彈性碰撞”改成“非彈性

12、碰撞”12. 重帶電粒子在其行程的各個段落的比電離值并不相同。13. 重帶電粒子與物質相互作用時的電離損失率與靶物質的電子密度有關，即在原子序數高的靶物質中電離損失率小。×、“小”改成“大”14. 入射帶粒子當其到達行程的末端時，因動能很小，速度很低，比電離值達到最小值。×、 “最小值”改成“最大值”15. 因為重帶電粒子的質量大，軌跡基本上是直線，只是在末端稍有彎曲，所以重帶電粒子的平均射程與它的軌跡平均值是一致的。16. 在能量相同的情況下，粒子或電子比粒子速度大得多，因而粒子比粒子的電離損失率大得多。×、“電離損失率大得多”改成“電離損失率小得多”17. 射

13、線與物質作用時，粒子的散射作用比重帶電粒子的散射作用小得多。×、“小得多”改成“大得多” 18. 與射線最大能量相等的單能電子束，在相同介質中，有相同的射程。19. 射線粒子流實質上是電磁輻射，電磁輻射的波長長者能量高，貫穿本領強。×、“長者”改成“短者”20. 寬束射線和窄束射線的關鍵性區別就在于射線束中是否包含反射射線。×、“反射”改成“散射”四. 名詞解釋23. 射線泛指核衰變、核反應或核裂變放出的粒子、光子，以及加速器加速的各種粒子。24. 散射入射的帶電粒子靠近靶物質的原子核時，因庫侖場相互作用，使帶電粒子偏離原來的運動方向即散射。 25. 電離當軌道電

14、子獲得的動能足以克服原子核的束縛成為自由電子，該過程即為電離。26. 激發當軌道電子獲得的動能不足以克服原子核的束縛，而是從低能級躍遷到高能級，使原子處干激發，該過程即為電離。27. 電離能損失率帶電粒子通過介質時在每單位長度路徑上因電離、激發而損失的平均動能。28. 傳能線密度當重帶電粒子通過介質時在每單位長度路徑上因電離、激發而損失的平均動能。29. 比電離指帶電粒子在單位路徑上所產生的離子對總數。30. 射程粒子在物質中運行沿著入射方向所能達到的最大直線距離，叫做入射粒子在該物質中的射程。31. 輻射損失率帶電粒子在物質中通過單位路徑時因產生軔致輻射而損失的能量稱為輻射損失率。32. 半

15、吸收厚度當射線能注量率衰減到起始能注量率的一半時的介質厚度稱半吸收厚度，也稱半值層，記作HVL。33. 放射源的自吸收放射源放出射線在穿過自身源體時也會因各種相互作用損失動能，改變方向或被吸收，這種現象稱為放射源的自吸收。34. 射線自吸收放射源放出射線在穿過自身源體時也會因各種相互作用損失動能，改變方向或被吸收，這種現象稱為放射源的自吸收。35. 截面靶體與特定類型和能量的入射粒子(光子)發生特定反應或過程的幾率P除以入射粒子的注量率。 37. 粒子注量率在空間給定點處射入以該點為中心的小球體的粒子數dN除以該球體的截面積da,即dN/da，即粒子注量就是進入單位截面積小球體的粒子數。37.

16、 宏觀截面在給定的體積內，所有原子發生某種特定類型的反應或過程的截面總和除以該體積。即某種特定能量的入射之線在單位體積的靶物質中發生某種類型的相互作用的總幾率。37. 線衰減系數單位注量的入射射線通過單位距離厚度的靶物質時，因某種形式的相互作用衰減的幾率。39. 輻射探測器的定義：利用輻射在氣體、液體或固體中引起的電離、激發效應及或其它物理、化學變化進行核輻射探測的器件稱為輻射探測器。43. 射線儀器譜-46射線原始能譜是線狀譜，而譜儀測得的能譜曲線是連續的復雜譜。這種由儀器測量而變得復雜化了的譜稱為射線儀器譜。44. 輻射探測器-58利用輻射在氣體、液體或固體中引起的電離、激發效應及或其它物

17、理、化學變化進行核輻射探測的器件稱為輻射探測器。五. 簡答題11. 帶電粒子與物質的主要相互作用有哪些？答：帶電粒子與物質的四種主要相互作用：(1)與原子核的彈性碰撞；(2)與原子核的非彈性碰撞； (3)與核外電子的彈性碰撞；(4)與核外電子的非彈性碰撞。 12. 何謂初級電離和次級電離？并簡要說明它們產生的過程。答：帶電粒子與軌道電子發生非彈性碰撞時，當軌道電子獲得的能量大于該電子的結合能時，就會脫離原子核的束縛成為自由電子。最外層電子受核束縛最弱，最易被擊出。內層電子也會被擊出，當外層電子填補內層電子留下的空穴時會發射特征X射線或俄歇電子。被擊出的電子稱為次級電子，一般仍具有足夠能量使其原

18、子電離，這種次級電子又稱電子(或稱射線)。由原入射帶電粒子直接與靶原子相互作用產生的電離稱直接電離或初級電離，由電子與靶原子作用產生的電離稱次級電離。 13. 射線與物質相互作用的電離損失率的大小與什么因素有關？答：與以下因素有關：(1)與重帶電粒子的電荷Z2成正比，因為Z大，庫侖作用力大，轉移給電子的能量也更多。(2)與入射帶電粒速度V有關，而與它的質量無關。(3)與靶物質的電子密度正比，即在原子序數高的靶物質中電離損失率大。14. 輕帶電粒子與物質相互作用的主要形式有哪些，各有什么特點?答：輕帶電粒子與物質相互作用形式主要有：(1)電離、激發(與靶原子軌道電子非彈性碰撞)是一般能量的輕帶電

19、粒子損耗動能的主要形式。 (2)韌致輻射(與靶原子核非彈性碰撞)，是高能輕帶電粒子損耗動能的重要形式之一。 (3)彈性散射(與靶原子核或核外電子彈性碰撞)，入射粒子改變方向，是很低能的輕帶電粒子的主要作用形式。15. 射線與物質相互作用的電離損失率的大小與什么因素有關？與射線相比有何特點。答：(1) 粒子的電離損失率與靶物質的電子密度NZ有關，重元素密度大的物質，碰撞阻止本領大。(2) 粒子的電離損失率與入射粒子的速度平方成反比。在能量相同的情況下，粒子或電子比粒子速度大得多，因而粒子比粒子的電離損失率小得多。16. 射線與物質相互作用的輻射損失率的大小與什么因素有關？與射線相比有何特點。答：

20、輻射損失率與入射帶電粒子質量的平方成反比，因此重帶電粒子引起的輻射損失比電子引起的輻射損失小得多，可以忽略不計。輻射損失率與介質的原子序數的平方成正比。17. 為什么說目前還不能由理論推算粒子的射程？答：由于粒子它們質量輕，在與物質作用時散射程度大，在物質中的運動路徑成折線形式，實際軌道長度一般是該軌道在入射方向上投影長度的1.21.4倍。又因輕帶電粒子與物質作用時，單次碰撞可作大的能量轉移，輕帶電粒子的能量和射程漲落都比較嚴重。射程漲落可達射程值的1015 。18. 單能量電子束和射線通過相同介質時的衰減規律有什么差異，為什么?答：在射線最大能量與單能電子束能量相同時，單能電子束衰減曲線近似

21、于直線，其斜率與電子束的能量有關。對于射線，總體上看，大致按指數規律衰減。因為射線能量是0Emax連續分布，各種能量成份的粒子按自己的規律衰減，對應于各種斜率的近似直線，疊加的結果，大致符合指數規律衰減。19. 為什么X、射線與物質相互作用程度采用幾率來描述？作用幾率的大小與什么有關？答：因為X、射線具有作用次數少，單次作用中能量損失大的特點，以及各種相互作用具有隨機性，因而每個入射光子與特定靶體只是以某一幾率發生相互作用，所以X、射線與物質相互作用程度采用幾率來描述。作用幾率的大小取決于入射光子的能量和靶體性質。20. 什么是宏觀總截面？它與質量衰減系數有什么關系？答：宏觀總截面是一束特定能

22、量的射線在靶物質中的線衰減系數，記作，它表明單位注量的入射射線通過一單位距離厚度的靶物質時，因發生各種相互作用而被衰減的幾率。質量衰減系數的定義是：m/。即單位注量的入射射線，通過一單位質量厚度(1g/cm2)的靶物質時，因發生各種相互作用而被衰減的幾率。21. 射線與物質相互作用的三種效應是什么，作用的對象和次級粒子各是什么?答：射線與物質相互作用的三種效應是：光電效應、康普頓效應和電子對效應。光電效應作用的對象是靶物質的核外電子，生成的次級粒子是自由電子；康普頓效應作用的對象也是靶物質的核外電子，生成的次級粒子是自由電子和散射光子；電子對效應作用的對象是靶物質的原子核，生成的次級粒子是一對

23、符號相反的自由電子。22. 什么是光電效應？什么是康普頓效應？答：能量為h的光子通過物質時，與原子中的一個軌道電子相互作用，光子將全部能量轉移給這個軌道電子，使之脫離原子核的束縛成為自由電子，而光子本身消失，這種過程叫做光電效應。能量為h的光子，與靶物質的一個軌道電子相互作用，交部份能量傳遞給軌道電子使其發射出去，而失去部份能量的光子，波長變大，向角方向散射。這種效應稱康普頓效應。23. 光電效應有什么特點？答：光電效應特點：參與光電效應過程的是入射光子、原子核、內層軌道電子。相互作用后，光子能量全部轉移給光電子，因而光子消失。光電效應可發生在原子各個殼層的電子上，但光子能量必須大于該層電子的

24、結合能。內層電子發生光電效應的幾率總要大于外層電子的幾率。24. 什么是X、射線的平均自由程？什么是X、射線的半吸收厚度？它們之間是什么關系。答：平均自由程L是一束光子通過物質時，各光子從進入物質到與原子核發生第一次任何相互作用所通過的路程的平均值。半吸收厚度D1/2是使(X)射線注量減弱一半的物質厚度。它們之間的關系為D1/2=0.693L。25. 什么是單逃逸峰？什么是雙逃逸峰？答：當光子進入晶體發生電子對效應時，當正、負電子失去全部動能，負電子作為自由電子存在，而正電子則與晶體內的自由電子結合發生湮沒輻射，轉化為兩個能量為0.51Mev的湮沒光子。當有一個湮滅光子逃逸出閃爍晶體，只有一個

25、湮滅光子被記錄，此時形成的脈沖幅度較小，在相應能量位置上的譜峰稱為單逃逸峰。兩個湮滅光子皆逃出閃爍晶體，只有正、負電子對被記錄，此時形成的脈沖幅度更小，對應能量為處形成的峰為雙逃逸峰。26. 能量相同的電子束和射線通過相同介質時的衰減規律有什么差異，為什么?答：在射線最大能量與單能電子束能量相同時，射線和單能子束的衰減曲線形態顯著不同。單能電子束衰減曲線近似于直線，其斜率與電子束的能量有關。對于射線，因為能量是0Emax連續分布，所以在即使很薄的吸收層中也會有相當數量的低能粒子被散射或因喪失動能而被吸收。各種能量成分的粒子按自己的規律衰減，疊加的結果從總體上看，大致按指數規律衰減，且射線衰減比

26、單能電子快。 27. 何謂窄束射線和寬束射線?答：所謂窄束(X、)射線是指不包含散射成份的(X、)射線束，通常采用準直器獲得這種不含散射射線的細小射線束而得名。所謂寬束(X)射線是指在原始能量射線中還包含散射射線的(X)射線束。28. 簡述中子與物質相互作用的主要形式。答：中子與物質作用的主要形式是中子與物質的原子核發生相互作用，它包括：散射和吸收。散射是中子與原子核相互作用后，中子不消失但改變運動方向和動能，散射分彈性散射和非彈性散射。吸收是中子與原子核發生作用形成復合核，復合核不穩定放出光子或、等帶電粒子的反應，這種現象的特點是：作用后，中子消失，而原子核也發生質變化。29. 簡述氣體探測

27、器、閃爍探測器、半導體探測器的工作原理。答：氣體探測器以氣體為工作介質，由入射粒子在其中產生的電離效應引起輸出信號的探測器。閃爍探測器一般由閃爍體和光電倍增管組成，當入射帶電粒子使探測介質的原子電離、激發而退激時，可發出可見光光子，稱為熒光光子，這樣光的強度通過高靈敏的光電倍增管(PMT)在輸出回路上形成輸出信號。半導體探測器是探測介質是半導體材料，入射帶電粒子在探測介質內在通過電離損失能量的同時，在探測介質內形成電子一空穴對，電子一空穴對在相電極的定向漂移過程中，在輸出回路上形成輸出信號。30. 輻射探測的基本過程是什么? 答：1)輻射粒子射入探測器的靈敏體積；2)入射粒子通過電離、激發等效

28、應而在探測器中沉積能量；3)探測器通過各種機制將沉積能量轉換成某種形式的輸出信號。31. 比較理想的閃爍體應具有哪些性質？答：(1) 將帶電粒子動能轉變成熒光光子的效率高，即高的發光效率。(2) 入射帶電粒子損耗的能量與產生的熒光光子數具有良好的線性關系。(3) 閃爍體介質對自身發射的光是透明的。(4) 入射粒子產生的閃光持續時間，即閃爍體的發光衰減時間要盡量短，以便能產生快的輸出信號，獲得好的時間響應。(5) 合適的折射率和良好的加工性能。32. 光電倍增管是由什么組成？使用時應考慮哪些性能指標。答：光電倍增管(PMT)是一種光電器件，主要由光陰極、聚焦極、打拿極(聯極)和陽極組成，封于玻璃

29、殼內并帶有各電極引出。光電信增管的產品很多，但主要要注意它的光陰極的光譜響應與閃爍體的發射光譜相匹配；具有較高的陰極靈敏度和陽極靈敏度；較低的暗電流或噪聲脈沖；良好的工藝和穩定性。六. 論述題4. 什么是放射層的射線自吸收現象，從理論上推導射線凈計數率I與層狀放射源厚度h的關系。答： 放射源放出射線在穿過自身源體時也會因各種相互作用損失動能，改變方向或被吸收，這種現象稱為放射源的自吸收。設：I0沒有自吸收時單位厚度放射層的射線計數率；放射層自吸收系數；h放射層總厚度；dx放射層中任一薄層；xdx薄層到源層面距離。（3 分）當沒有自吸收時，dX薄層的射線在源層面產生的射線計數應為I0dx。當經過

30、源體的X厚度后，在源層面產生的射線計數率應為dI=I0dx·e-x。整個層狀源在層面的總射線計數率應為： 5. 試推導單色窄束光子在物質中的衰減規律。答：設：I0單色窄束光子未通過介質時光子注量率。I該束光子進入介質深度為X處尚存的光子注量率。dX介質的薄層厚度()。dI光子束通過dX時，減弱的光子注量率。該能量光子在介質中的線衰減系數(1)。通過dX薄層被減弱的光子注量率dI正比于I和dX。即磁-dI=·I·dx，-dI/I=dx 。初始條件：X0時，II0對式積分，得Xd時II0e-d 。此為單色，窄束(X、)射線通過物質時的衰減規律。6. 何謂射線儀器譜?試分析采用NaI(T1)探測器測得的137Cs的射線能譜的全能峰、康普頓散射坪臺。答：射線原始能譜是線狀譜，而譜儀測得的能譜曲線是連續的復雜譜。這種由儀器測量而變得復雜