106年:放射治療(2)

鐳衰變成氡,會伴隨下列何情形?

A4.87 MeV α粒子衰變(α-particle decay )
B1.7 MeV β粒子衰變(β-particle decay )
C1.02 MeV β粒子衰變(β-particle decay )
D1.27 MeV γ粒子衰變(γ-particle decay )

詳細解析

本題觀念:

本題考鐳(Radium, Ra)衰變為氡(Radon, Rn)的核物理特性。鐳-226(226^{226}Ra)是歷史上近接治療(brachytherapy)中最早使用的放射性核種之一,其衰變方式及伴隨的輻射類型與能量是放射物理學的重要基礎知識。

選項分析

(A) 4.87 MeV α 粒子衰變(α-particle decay) ✅ 此敘述正確(即本題答案)。鐳-226(88226^{226}_{88}Ra)透過 **α衰變(alpha decay)**轉變為氡-222(86222^{222}_{86}Rn):

88226Ra86222Rn+24He(α)^{226}_{88}\text{Ra} \rightarrow ^{222}_{86}\text{Rn} + ^{4}_{2}\text{He} (\alpha)

衰變能量(decay energy)為 4.871 MeV,α 粒子的動能約為 4.78-4.87 MeV(因動量守恆,反衝核 Rn-222 帶走少部分能量,α 粒子的實際動能約 4.78 MeV,總衰變能約 4.87 MeV)。

(B) 1.7 MeV β 粒子衰變(β-particle decay) ❌ 此敘述錯誤226^{226}Ra 的衰變方式為 α 衰變,並非 β 衰變。且 1.7 MeV 的 β 能量與鐳衰變無關

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