專技高考-醫事放射師放射線器材學(包括磁振學與超音波學)107 年第 49 題單選題
下列何者為製造鈷六十射源的主要方法?
A$\frac{57}{26}Fe + \frac{4}{2}He \rightarrow \frac{60}{27}Co + \frac{1}{1}H + \gamma$
B$\frac{59}{27}Co + \frac{1}{0}n \rightarrow \frac{60}{27}Co + \gamma$正確答案
C$^{60}_{27}Co \rightarrow _{28}^{60}Ni + _{-1}^{0}\beta + \bar{\nu} + \gamma$
D$\frac{60}{28}Ni + _{-1}^{0}e \rightarrow_{27}^{60}Co + \nu + \gamma$
B正確答案
製造鈷六十(Co-60)的主要方法是將天然鈷五十九(Co-59)置於核反應器中進行中子捕獲反應。
為什麼答案是 B
天然穩定的鈷五十九(Co-59)吸收一個熱中子後,發生(n, γ)反應生成鈷六十(Co-60),為工業與醫療上最主要的大量製造方法。
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完整詳解
Pro · 無限重點 製造鈷六十(Co-60)的主要方法是將天然鈷五十九(Co-59)置於核反應器中進行中子捕獲反應。
看到「製造」且產物是「Co-60」,找反應物為「Co-59」加上「中子(n)」的選項,即中子活化法。
逐選項分析
A✕
利用阿法粒子撞擊鐵靶雖可能產生核反應,但反應截面小且成本高,並非製造鈷六十的主要方法。
B✓ 正確
天然穩定的鈷五十九(Co-59)吸收一個熱中子後,發生(n, γ)反應生成鈷六十(Co-60),為工業與醫療上最主要的大量製造方法。
C✕ 陷阱
此為鈷六十(Co-60)發生貝他衰變(β- decay)變成鎳六十(Ni-60)的衰變方程式,是消耗而非製造。
D✕
此方程式類似電子捕獲的逆反應,實際上鎳六十(Ni-60)是穩定的,不會自發進行此反應來製造鈷六十。
鈷六十(Co-60)的製造與衰變
| 項目 | 反應類型 | 說明 |
|---|
| 製造方法 | 中子捕獲 (n, γ) | 在核反應器中以熱中子照射天然鈷-59 |
| 衰變方式 | 貝他衰變 (β-) | 釋放貝他粒子及兩顆高能伽馬射線(1.17 MeV, 1.33 MeV) |
考生容易將「製造」與「衰變」的方程式搞混。選項C是Co-60的衰變過程,題目問的是「製造」,必須找Co-60在箭頭右邊(生成物)且反應物為Co-59的選項。