109年:醫物幅安(2)

承上題【同重素線 A= 44有23V, 22Ti, 21Sc, 20Ca, 19K, 和 18Ar,其中20Ca為穩定核種,將各核種依質子數由小至大排列,則各核種之排列如圖中那一條線? 】,21Sc轉換至20Ca應為下列何種蛻變而得? 圖片

Aβ- decay
Bβ+ decay
Cα decay
Dneutron decay

詳細解析

本題觀念:

本題延續上題,考查 A=44 同重素線中 2144Sc_{21}^{44}\text{Sc} 蛻變至 2044Ca_{20}^{44}\text{Ca} 的蛻變類型。核種蛻變類型由質子數(Z)和中子數(N)的變化決定。21Sc_{21}\text{Sc} 的質子數比 20Ca_{20}\text{Ca} 多 1,屬於質子過多的不穩定核種,位於質量拋物線最低點(穩定核 20Ca_{20}\text{Ca})的右側(高 Z 側),故應進行使 Z 減少的蛻變。

影像分析:

本題圖片與上題相同,為 A=44 同重素核種的質量拋物線圖(amu vs. proton no.)。

橫軸為質子數(proton no.),範圍 17–24,涵蓋 18Ar_{18}\text{Ar}23V_{23}\text{V};縱軸為原子質量(amu),範圍約 43.8–45.8 amu。圖中有四條線,其中線 2(U 形虛線拋物線)為正確的同重素質量排列,最低點在 Z=20(20Ca_{20}\text{Ca},穩定核種)。

從圖中可見 21Sc_{21}\text{Sc}(Z=21)位於拋物線最低點的右側(高 Z 側),其質量高於 20Ca_{20}\text{Ca}。這代表 21Sc_{21}\text{Sc} 為質子過多(proton-rich)的不穩定核種,必須透過使 Z 減少 1 的蛻變方式才能往穩定核 $_{2

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