106年:醫物幅安(2)

已知鉛的密度為 11.3 g/cm³,原子量為 207.21 g ,試問每cm³之鉛所含原子數為多少?

A2.9×10²²
B3.3×10²²
C3.3×10²³
D3.5×10²³

詳細解析

本題觀念:

本題考查原子數密度(atomic number density)的計算,這是核物理與輻射防護的基礎計算。利用物質密度、原子量(莫耳質量)和亞佛加厥數(Avogadro's number)求每單位體積中的原子數。

選項分析

計算公式: N=ρ×NAAN = \frac{\rho \times N_A}{A}

其中:

  • NN:每 cm3\text{cm}^3 的原子數(atoms/cm³)
  • ρ\rho:密度(g/cm³)= 11.3 g/cm³
  • NAN_A:亞佛加厥數(Avogadro's number)= 6.022×10236.022 \times 10^{23} atoms/mol
  • AA:原子量(g/mol)= 207.21 g/mol

代入計算: N=11.3×6.022×1023207.21N = \frac{11.3 \times 6.022 \times 10^{23}}{207.21}

=6.805×1024207.21= \frac{6.805 \times 10^{24}}{207.21}

=3.28×1022 atoms/cm3= 3.28 \times 10^{22} \text{ atoms/cm}^3

(A) 2.9×10222.9 \times 10^{22} → 錯誤,數值偏小。

(B) 3.3×10223.3 \times 10^{22}正確,與計算結果 $3.28 \times 10

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