氫與氧對4 MeV 中子的總截面分別為 1.9 與1.7 邦（1邦＝10⁻²⁴ cm²），若水之密度為 1.0 g/cm³，則水對 4 MeV中子的直線吸收係數約為多少 cm⁻¹？

本題觀念：

中子與物質的交互作用可用巨觀截面（macroscopic cross section, $\Sigma$）描述，單位為 cm⁻¹，等同於線性衰減係數（linear attenuation coefficient）。對於由多種原子組成的混合物（如水），各原子的貢獻需分別計算後加總。

選項分析

本題為計算題，需逐步求解：

Step 1：確定水分子的原子密度

水（$\text{H}_2\text{O}$）的分子量 M = 18 g/mol，密度 $\rho$ = 1.0 g/cm³

每 cm³ 水分子數： $N_{H_2O} = \frac{\rho \cdot N_A}{M} = \frac{1.0 \times 6.022 \times 10^{23}}{18} = 3.346 \times 10^{22} \text{ 分子/cm}^3$

每 cm³ 中：

• 氫原子數：$N_H = 2 \times 3.346 \times 10^{22} = 6.692 \times 10^{22}$ atoms/cm³
• 氧原子數：$N_O = 1 \times 3.346 \times 10^{22} = 3.346 \times 10^{22}$ atoms/cm³

Step 2：代入截面計算巨觀截面

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...（解析預覽）...