專技高考-醫事放射師核子醫學診療原理與技術學111 年第 8 題單選題
有關電子捕獲衰變的敘述,下列何者正確?
A當原子核內 N/Z 值大於穩定核種時可發生
B此衰變與 $\beta^{+}$ 衰變互為競爭反應正確答案
C此過程是將原子核最外層之電子捕獲至核中,使質子轉成中子同時放出微中子
D衰變後其原子序會增加 1
B正確答案
電子捕獲(EC)是核內質子捕獲內層電子變成中子,與β+衰變競爭,發生在N/Z過低(質子過多)的核種。
為什麼答案是 B
正確。電子捕獲與β+衰變都是解決「質子過多」的方式,兩者皆使質子轉為中子、原子序減1,故在同一核種上互為競爭反應。當衰變能量不足1.022 MeV時只能走EC。
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完整詳解
Pro · 無限重點 電子捕獲(EC)是核內質子捕獲內層電子變成中子,與β+衰變競爭,發生在N/Z過低(質子過多)的核種。
EC與β+都是「質子過多」的解法,互為競爭反應,原子序都減1。
逐選項分析
A✕ 陷阱
N/Z過大代表中子過多、質子不足,會發生β-衰變。電子捕獲是發生在N/Z過小(質子過多)的核種,需要把質子轉成中子,敘述方向顛倒。
B✓ 正確
正確。電子捕獲與β+衰變都是解決「質子過多」的方式,兩者皆使質子轉為中子、原子序減1,故在同一核種上互為競爭反應。當衰變能量不足1.022 MeV時只能走EC。
C✕ 陷阱
捕獲的是「內層」電子(多為K層),而非最外層電子,故敘述錯誤。其餘質子轉中子、放出微中子的描述雖正確,但「最外層」一詞使全句為誤。
D✕
電子捕獲使質子數減少1(質子變中子),故原子序減少1,而非增加1。質量數不變,僅原子序下降一格。
各種β衰變比較
| 衰變類型 | 適用情形 | 核內變化 | 原子序變化 |
|---|
| β-衰變 | N/Z過大(中子多) | 中子→質子 | +1 |
| β+衰變 | N/Z過小(質子多) | 質子→中子 | -1 |
| 電子捕獲EC | N/Z過小(質子多) | 質子+e⁻→中子 | -1 |
本題最大陷阱在A與C。A把N/Z比方向寫反(過大應走β-),C把「內層電子」偷換成「最外層電子」。電子捕獲必須記牢:質子過多(N/Z小)、捕獲K層內層電子、原子序減1。