110年:醫物幅安(1)

經過中子活化後的金屬,最可能發生下列何種衰變?

A電子捕獲
Bβ+decay
Cβ- decay
Dα decay

詳細解析

本題觀念:

本題測驗的核心概念為「中子活化(Neutron activation)」的物理機制以及核衰變(Nuclear decay)的發生條件。當穩定物質受到中子照射時,其原子核會吸收(捕獲)中子,形成質量數增加但原子序不變的同位素,這個過程會改變原子核內的中子與質子比例(N/Z ratio),進而決定其後續的衰變形式。

選項分析

  • A. 電子捕獲 (Electron capture):錯誤。電子捕獲通常發生在「富含質子(缺中子)」的不穩定核種中。原子核會捕獲一個內層軌道電子,使質子轉變成中子以提高中子/質子比。由於中子活化是「增加中子」,故不會發生此衰變。
  • B. β+\beta^+ decay (正子衰變):錯誤。β+\beta^+ 衰變同樣發生在「富含質子(缺中子)」的原子核中。其機制為質子轉換為中子,並釋放出正子(positron)與微中子。這類核種通常由迴旋加速器(Cyclotron)利用質子撞擊所製造。
  • C. β\beta^- decay (負貝他衰變):正確。金屬原子核捕獲中子後,會成為「富含中子(neutron-rich)」的不穩定核種。為了達到穩定狀態,原子核內過剩的中子會轉換為質子,並釋放出電子(β\beta^- 粒子)與反微中子。這也是中子活化產物最常見的衰變方式。
  • **D. α\alpha dec

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