110年:醫物幅安(1)

下列何者為 4 n+2系列的天然核種?

A釷系列
B鈽系列
C鈾系列
D錒系列

詳細解析

本題觀念:

放射性核種衰變鏈(Radioactive decay series)是指不穩定核種經由連續放出 α\alpha 射線或 β\beta 射線,最終轉變為穩定核種的過程。由於發生一次 α\alpha 衰變會使核種質量數減少 4,而 β\beta 衰變不改變質量數,因此在同一個衰變系列中,所有核種的質量數除以 4 都會得到相同的餘數。

依據質量數與 4 的倍數關係,自然界與人工合成的放射性衰變鏈可分為四大系列:

  1. 4n4n 系列:釷系列 (Thorium series)
  2. 4n+14n+1 系列:錼系列 (Neptunium series) [註:自然界中幾近絕跡]
  3. 4n+24n+2 系列:鈾系列 (Uranium series)
  4. 4n+34n+3 系列:錒系列 (Actinium series)

選項分析

  • (A) 釷系列 (Thorium series):錯誤。釷系列的所有核種質量數均為 4 的倍數,屬於 4n4n 系列。其天然起始核種為釷-232 (232Th^{232}\text{Th}),最終穩定產物為鉛-208 (208Pb^{208}\text{Pb})。
  • (B) 鈽系列 (Plutonium series):錯誤。鈽通常關聯於 4n+14n+1 系列(標準學名為錼系列,N

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