原子爐內發生23Na (n,γ)24 Na反應，其熱中子捕獲截面 σ=0.53 b ，若入射熱中子通量密度為 1013neutrons/cm2*sec，則每克 Na的活化速率（ activations/g*sec ）為多少？

本題觀念：

本題測驗中子活化（Neutron Activation）的基本計算。當靶物質放置於反應爐的中子通量場中，靶原子核會捕獲中子而發生核反應（如本題的熱中子捕獲反應 $(n,\gamma)$），進而轉變為放射性同位素。單位時間內生成的放射性核種數量即為「活化速率（Activation rate）」。

計算活化速率 $R$ 的核心公式為： $R = \phi \times \sigma \times N$ 其中：

• $\phi$：入射中子通量密度（Neutron flux density），單位為 $\text{neutrons/cm}^2\cdot\text{sec}$。
• $\sigma$：反應截面（Cross-section），代表核反應發生的機率。1 靶恩（barn, b） $= 10^{-24} \text{ cm}^2$。
• $N$：靶物質的原子數量（Number of target atoms）。

選項分析

• A：計算結果數量級錯誤，可能源於未將靶恩（barn）正確換算為 $\text{cm}^2$，或是未能正確運用亞佛加厥常數。
• B：正確。透過公式 $R = \phi \times \sigma \times N$ 計算得出 $1.38 \times 10^{11}$，詳細計算步驟請見答案解析。
• **C

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