108年:醫物幅安(2)

關於電⼦捕獲( electron capture )的敘述,下列何者錯誤?

A放出微中⼦,它的能量是連續的
B隨後原⼦可能釋出特性輻射
C⺟原⼦核與穩定核種相比較,其質⼦數偏多,中⼦數不⾜
D多發⽣於最內層的軌道電⼦

詳細解析

本題觀念:

電子捕獲(electron capture, EC)是一種放射性衰變模式,發生於質子過剩(proton-rich)的核種,其物理特性與 β⁺ 衰變有共同之處,但有幾個獨特的特徵。本題為反向題,需找出錯誤敘述。

選項分析

(A) 放出微中子,它的能量是連續的 ❌(此為錯誤敘述 = 本題答案) 電子捕獲釋出的微中子(neutrino, νe\nu_e)能量是單能(monoenergetic),而非連續能譜。原因:EC 衰變只有一個產物微中子帶走所有衰變能量(QECQ_{EC} 減去被捕獲電子的結合能),故為固定能量。此與 β 衰變不同——β 衰變因電子與微中子共享能量,兩者各有連續能譜。

(B) 隨後原子可能釋出特性輻射 ✅ EC 捕獲後,內層電子殼層(通常為 K 層)留下空缺(vacancy),外層電子遷移填補時釋出特性 X 射線(characteristic X-ray);或能量轉移給外層電子,放出俄歇電子(Auger electron)。此敘述正確。

(C) 母原子核與穩定核種相比較,其質子數偏多,中子數不足 ✅ 電子捕獲發生條件:母核為**質子過多(proton-rich)**核種。反應:p+en+νep + e^- \rightarrow n + \nu_e,質子數減 1、中子數加 1,向穩定核種

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