專技高考-醫事放射師核子醫學診療原理與技術學112 年第 68 題單選題
有關中子與質子比值(n/p)的敘述,下列何者錯誤?
A原子序小於20的穩定元素,其n/p約等於1
B當n/p太低導致原子核不穩定時,原子核可經由電子捕獲衰變趨於穩定
C當元素質量數愈重時,其n/p會從1降低至約0.7正確答案
D當n/p太高導致原子核不穩定時,原子核可經由β- 衰變趨於穩定
C正確答案
重元素為維持穩定,n/p比值會「上升」至約1.5,而非下降至0.7,故C錯誤。
為什麼答案是 C
錯誤!質量數愈重時,因庫倫斥力增加,需要更多中子來維持穩定,故n/p是「上升」至約1.5(如鉛、鈾),而非降低至0.7。方向完全顛倒。
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完整詳解
Pro · 無限重點 重元素為維持穩定,n/p比值會「上升」至約1.5,而非下降至0.7,故C錯誤。
記重元素中子需求增加→n/p往上跑(約1.5),所以「降低至0.7」必錯。
逐選項分析
A✕
輕元素(Z<20)的穩定核種,質子與中子數大致相等,n/p≈1。例如碳-12、氧-16皆符合,敘述正確。
B✕
n/p太低代表質子過多(中子相對不足),核子會藉電子捕獲(EC)或β+衰變,將質子轉為中子使n/p升高趨於穩定,敘述正確。
C✓ 正確
錯誤!質量數愈重時,因庫倫斥力增加,需要更多中子來維持穩定,故n/p是「上升」至約1.5(如鉛、鈾),而非降低至0.7。方向完全顛倒。
D✕
n/p太高代表中子過多,核子藉β-衰變將中子轉為質子(放出電子),使n/p降低趨於穩定,敘述正確。
n/p比值與衰變方式對照
| 核種狀態 | n/p特徵 | 衰變方式 | 結果 |
|---|
| 中子過多 | n/p太高 | β- 衰變 | 中子→質子,n/p↓ |
| 質子過多 | n/p太低 | β+ / 電子捕獲 | 質子→中子,n/p↑ |
| 輕元素穩定 | n/p≈1 | — | 穩定 |
| 重元素穩定 | n/p≈1.5 | — | 穩定 |
C選項把重元素n/p的變化方向「反過來寫」。正確是隨質量數增加,因庫倫斥力增大需更多中子,n/p從1上升至約1.5;題目卻寫成降低至0.7,方向完全顛倒,是典型反向陷阱。