111年:醫物幅安(1)

某一放射性核種初始活度為 A0,經過 7天後衰變掉 30% ,則其衰變常數為何?

A0.050 d⁻¹
B0.100 d⁻¹
C0.171 d⁻¹
D0.342 d⁻¹

詳細解析

本題觀念:

放射性核種的衰變遵守指數衰變定律(Exponential Decay Law)。其活性 A(t)A(t) 隨時間 tt 變化的公式為: A(t)=A0e−λtA(t) = A_0 e^{-\lambda t} 其中:

  • A0A_0 為初始活性
  • A(t)A(t) 為經過時間 tt 後剩餘的活性
  • λ\lambda 為衰變常數(Decay constant),單位通常為時間的倒數(如 d−1\text{d}^{-1})
  • tt 為經過的時間

選項分析

題目指出「經過 7天後衰變掉 30%」,這代表有 30% 的活性已經衰變消失,因此剩餘的活性為初始活性的 70%(即 1−0.3=0.71 - 0.3 = 0.7)。 將數值代入衰變公式: 0.7A0=A0e−λ×70.7 A_0 = A_0 e^{-\lambda \times 7} 0.7=e−7λ0.7 = e^{-7\lambda} 兩邊取自然對數(ln⁡\ln): ln⁡(0.7)=−7λ\ln(0.7) = -7\lambda −0.35667≈−7λ-0.35667 \approx -7\lambda λ≈0.356677≈0.05095 d−1\lambda \approx \frac{0.35667}{7} \approx 0.05095 \text{ d}^{-1}

  • (A) 0.050 d−1\text{d}^{-1}:計算結果約為 0.051 d−10.051 \text{ d}^{-1},此選

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