專技高考-醫事放射師醫學物理學與輻射安全108 年第 1 題單選題
方程式 ZAX+e−→Z−1AY+ν 微中子(neutrino) + Q 表示何種蛻變?
A$\alpha$ 衰變(alpha decay)
Bβ-衰變 (beta-minus decay)
C內轉換 (internal conversion)
D電子捕獲(electron capture)正確答案
D正確答案
反應式左側有電子、右側微中子且原子序減1,即為電子捕獲(EC)的標準表示法。
為什麼答案是 D
電子捕獲(EC)為原子核捕獲一個軌道電子,使質子轉為中子並放出微中子。反應式特徵:e⁻ 在左側、ν 在右側、Z 減 1、A 不變,完全符合題幹方程式。
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完整詳解
Pro · 無限重點 反應式左側有電子、右側微中子且原子序減1,即為電子捕獲(EC)的標準表示法。
看反應物:左邊有 e⁻ 就是電子捕獲;若 e⁻ 在右邊則是 β- 衰變。原子序 Z-1 確認是質子變中子。
逐選項分析
A✕
α 衰變會釋放氦核(He-4),質量數 A 應減少 4、原子序 Z 減少 2。本題 A 不變、Z 僅減 1,且無 α 粒子產物,故非 α 衰變。
B✕ 陷阱
β- 衰變是中子轉質子,原子序 Z 應「增加」1,且電子 e⁻ 出現在「生成物」側。本題 Z 減少且電子在反應物側,恰與 β- 相反。
C✕
內轉換是激發態原子核將能量轉移給軌道電子使其射出,不改變 Z 或 A,也不會產生微中子。本題有 Z 變化與微中子,故排除。
D✓ 正確
電子捕獲(EC)為原子核捕獲一個軌道電子,使質子轉為中子並放出微中子。反應式特徵:e⁻ 在左側、ν 在右側、Z 減 1、A 不變,完全符合題幹方程式。
三種常見核蛻變比較
| 蛻變類型 | 反應物/生成物電子位置 | 原子序 Z 變化 | 伴隨粒子 |
|---|
| α 衰變 | 無電子參與 | -2 | α 粒子 (He-4) |
| β- 衰變 | e⁻ 在生成物側 | +1 | 反微中子 |
| 電子捕獲 (EC) | e⁻ 在反應物側 | -1 | 微中子 |
考生常混淆 β- 衰變與電子捕獲。兩者皆涉及電子與弱交互作用,但電子位置相反、Z 變化方向相反。記憶口訣:「左吸右放」,電子在左為捕獲,在右為 β- 衰變。