107年:核醫診療(1)
下列關於 β-衰變的敘述何者正確?
A當原子核內質子過剩時,通常進行 β-衰變
B一次 β-衰變後,子核的原子序較母核多 1
C一次 β-衰變後,子核的質量數較母核少 1
Dβ-粒子與周圍介質相互作用後會產生特性輻射
詳細解析
本題觀念:
β⁻ 衰變(beta minus decay)是核內中子轉換為質子的過程,同時放出一個電子(β⁻ 粒子)與反電子微中子(antineutrino)。本題考查 β⁻ 衰變的基本特性。
選項分析
(A) 當原子核內質子過剩時,通常進行 β⁻ 衰變 錯誤。質子過剩(proton-rich)的核種通常進行 β⁺ 衰變(放出正子)或電子捕獲(electron capture),以增加中子數、降低質子數。中子過剩(neutron-rich)的核種才進行 β⁻ 衰變,將中子轉換為質子。
(B) 一次 β⁻ 衰變後,子核的原子序較母核多 1 正確。β⁻ 衰變的核反應式: 中子轉換為質子,使原子序(Z)增加 1,但質量數(A)不變。子核(daughter nuclide)的原子序 = 母核原子序 + 1,故此選項為正確答案。
(C) 一次 β⁻ 衰變後,子核的質量數較母核少 1 錯誤。β⁻ 衰變中,質量數(A = 質子數 + 中子數)保持不變。中子變為質子,A 不改變,只有 Z 改變。
(D) β⁻ 粒子與周圍介質相互作用後會產生特性輻射(characteristic radiation) 錯誤。高速電子(β⁻ 粒子)穿
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