106年:醫物幅安(1)

銫-137 經多久時間,其活度約衰減 1% ?

A2年
B1年
C5個月
D1個月

詳細解析

本題觀念:

放射性核種的活度(activity)依指數衰變定律隨時間減少。銫-137(Caesium-137, 137^{137}Cs)半衰期(half-life, t1/2t_{1/2})約為 30.17 年。「活度衰減 1%」意即剩餘活度為初始值的 99%(A/A₀ = 0.99)。代入指數衰變公式可計算出所需時間。

選項分析

(A) 2 年:代入驗算,A/A0=(1/2)2/30.170.955A/A_0 = (1/2)^{2/30.17} \approx 0.955,衰減了約 4.5%,遠超過 1%。✗ 過長

(B) 1 年A/A0=(1/2)1/30.170.977A/A_0 = (1/2)^{1/30.17} \approx 0.977,衰減約 2.3%,仍超過 1%。✗ 偏長

(C) 5 個月5/125/120.417\approx 0.417 年,代入計算(見答案解析),衰減約 0.95%,非常接近 1%。✓ 正確

(D) 1 個月A/A0=(1/2)(1/12)/30.170.998A/A_0 = (1/2)^{(1/12)/30.17} \approx 0.998,僅衰減約 0.19%,遠小於 1%。✗ 過短

答案解析

指數衰變公式:

A(t)=A0eλt=A0(12)t/t1/2A(t) = A_0 \cdot e^{-\lambda t} = A_0 \cdot \left(\frac{1}{2}\right)^{t/t_{1/2}}

設 $A/A_0 =

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