109年:醫物幅安(1)

若一放射性核種初始活度為125 I初始活度的 5倍,經過 80 天後,其活度與 125 I相同,則該核種之半衰期為多少天?(已知 125 I半衰期為 60 天)

A21.9
B33.7
C41.3
D49.8

詳細解析

本題觀念:

利用放射性衰變公式(radioactive decay equation),由已知兩核種的初始活度比與經過特定時間後活度相等的條件,反推未知核種的半衰期(half-life)。

選項分析

建立方程式:

設未知核種為 X,¹²⁵I 半衰期 TI=60T_{\text{I}} = 60 天。

初始條件:A0(X)=5A0(I)A_0(X) = 5 \cdot A_0(\text{I})

放射性衰變公式: A(t)=A0(12)t/T1/2A(t) = A_0 \cdot \left(\frac{1}{2}\right)^{t/T_{1/2}}

經過 80 天後兩者活度相等: A(X)=A(I)A(X) = A(\text{I}) 5A0(I)(12)80/TX=A0(I)(12)80/605 \cdot A_0(\text{I}) \cdot \left(\frac{1}{2}\right)^{80/T_X} = A_0(\text{I}) \cdot \left(\frac{1}{2}\right)^{80/60}

兩側除以 A0(I)A_0(\text{I})5(12)80/TX=(12)4/35 \cdot \left(\frac{1}{2}\right)^{80/T_X} = \left(\frac{1}{2}\right)^{4/3}

...(解析預覽)...