110年:醫物幅安(2)

今有 2.5 mg的210Pb( t1/2 = 22 y)核種,經 10 年後該核種的活度約為多少 mCi ?

A1.824
B14.27
C18.24
D142.7

詳細解析

本題觀念:

本題主要測驗的是放射性同位素的活度 (Activity)放射性衰變定律 (Radioactive Decay Law) 的計算。

  1. 活度 (AA):定義為單位時間內發生衰變的原子數,公式為 A=λNA = \lambda N
  2. 衰變定律:經過一段時間 tt 後,殘存的放射性活度會呈指數衰減,公式為 A(t)=A0eλtA(t) = A_0 e^{-\lambda t}A(t)=A0(1/2)t/T1/2A(t) = A_0 (1/2)^{t/T_{1/2}}

選項分析

本題需透過四個步驟進行精確計算:

步驟一:求初始放射性原子數 (N0N_0) 題幹給定同位素為 210Pb^{210}\text{Pb},質量 m=2.5 mg=2.5×103 gm = 2.5 \text{ mg} = 2.5 \times 10^{-3} \text{ g}。 理論上,210Pb^{210}\text{Pb} 的原子量應直接代入質量數 210 g/mol 進行計算: N0=mM×NA=2.5×103210×(6.022×1023)7.17×1018 個原子N_0 = \frac{m}{M} \times N_A = \frac{2.5 \times 10^{-3}}{210} \times (6.022 \times 10^{23}) \approx 7.17 \times 10^{18} \text{ 個原子}

步驟二:求衰變常數 (λ\lambda) 已知半衰期

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