專技高考-醫事放射師核子醫學診療原理與技術學107 年第 65 題單選題
核子反應器核心周圍的低能量中子會引起核反應。下列何者為(n, p)反應?
A112Sn→113Sn
B14N→14C正確答案
C98Mo→99Mo
D111Cd→111In
B正確答案
(n,p) 反應=吸收 1 中子、放出 1 質子,質量數不變、原子序減 1。14N(Z=7)→14C(Z=6) 即為典型例。
為什麼答案是 B
14N(Z=7)→14C(Z=6):質量數同為 14,原子序減 1,符合 (n,p) 反應「進中子、出質子」的特徵。此為自然界 14C 生成途徑,也是熱中子典型反應。
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完整詳解
Pro · 無限重點 (n,p) 反應=吸收 1 中子、放出 1 質子,質量數不變、原子序減 1。14N(Z=7)→14C(Z=6) 即為典型例。
口訣:(n,p)→A 不變、Z 減 1。掃選項找「質量數相同、原子序少 1」的配對即可秒選 B。
逐選項分析
A✕
112Sn→113Sn:Sn(Z=50) 不變,質量數 +1。這是 (n,γ) 中子捕獲反應,吸收中子後放出 γ 射線,非放出質子。
B✓ 正確
14N(Z=7)→14C(Z=6):質量數同為 14,原子序減 1,符合 (n,p) 反應「進中子、出質子」的特徵。此為自然界 14C 生成途徑,也是熱中子典型反應。
C✕ 陷阱
98Mo→99Mo:Mo(Z=42) 不變,質量數 +1。屬 (n,γ) 反應,是 99Mo/99mTc 產生器的反應器製程,常與 (n,p) 混淆要小心。
D✕
111Cd→111In:Cd(Z=48)→In(Z=49),原子序 +1、質量數不變。這是迴旋加速器 (p,n) 反應的逆向寫法,與低能量中子的 (n,p) 反應方向相反。
中子誘發核反應四大類型
| 反應類型 | 質量數變化 | 原子序變化 | 本題對應 |
|---|
| (n, γ) 中子捕獲 | A+1 | Z 不變 | A、C |
| (n, p) 中子-質子 | A 不變 | Z-1 | B ✓ |
| (n, α) 中子-α | A-3 | Z-2 | 無 |
| (n, 2n) | A-1 | Z 不變 | 無 |
最常見陷阱:把「質量數 +1、Z 不變」的 (n,γ) 誤當 (n,p)。記住 (n,p) 是「換粒子」(中子換質子),所以 Z 變、A 不變;(n,γ) 是「加中子放光」,所以 A 變、Z 不變。D 選項則是迴旋加速器的 (p,n),方向完全相反。