專技高考-醫事放射師核子醫學診療原理與技術學114 年第 79 題單選題
226Ra 核種最有可能進行何種衰變?
A$\alpha$ 及 $\gamma$正確答案
B電子捕獲及 $\gamma$
C電子捕獲及 $\beta^{+}$
D$\beta^{+}$ 及 $\gamma$
A正確答案
²²⁶Ra(Z=88)衰變為²²²Rn(Z=86),質量數減4、原子序減2,符合α衰變特徵;圖中出現448keV與186keV的γ躍遷,故為α及γ衰變。
為什麼答案是 A
圖示²²⁶Ra(1600年)衰變至²²²Rn(3.8天),質量數226→222(差4)、原子序88→86(差2),完全符合α衰變規則(放出⁴₂He)。圖中同時顯示子核²²²Rn有448 keV與186 keV兩個激發態能階(向下箭頭為γ躍遷),代表衰變後子核處於激發態,隨即放出γ射線。故²²⁶Ra進行α及γ衰變。
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完整詳解
Pro · 無限重點 ²²⁶Ra(Z=88)衰變為²²²Rn(Z=86),質量數減4、原子序減2,符合α衰變特徵;圖中出現448keV與186keV的γ躍遷,故為α及γ衰變。
母核²²⁶Ra→子核²²²Rn:質量數差4、原子序差2,正是α粒子(⁴He)特徵;圖有激發態躍遷箭頭→必有γ,秒選A。
逐選項分析
A✓ 正確
圖示²²⁶Ra(1600年)衰變至²²²Rn(3.8天),質量數226→222(差4)、原子序88→86(差2),完全符合α衰變規則(放出⁴₂He)。圖中同時顯示子核²²²Rn有448 keV與186 keV兩個激發態能階(向下箭頭為γ躍遷),代表衰變後子核處於激發態,隨即放出γ射線。故²²⁶Ra進行α及γ衰變。
B✕
電子捕獲(EC)會使原子序增加1,但²²⁶Ra→²²²Rn原子序是減少2,不符合EC特徵;且EC通常發生在中子不足的核種,²²⁶Ra為重核中子過多,EC不適用。
C✕
β⁺衰變使原子序減1、質量數不變;EC同理;兩者均不能解釋質量數從226降至222(差4)的現象,故電子捕獲及β⁺皆不符合。
D✕
β⁺衰變只改變原子序(減1),不改變質量數,無法解釋²²⁶Ra→²²²Rn質量數減少4的事實,故排除。
常見衰變類型比較
| 衰變類型 | 質量數變化 | 原子序變化 | 放出粒子 |
|---|
| α衰變 | −4 | −2 | ⁴₂He(α粒子) |
| β⁻衰變 | 不變 | +1 | 電子+反微中子 |
| β⁺衰變 | 不變 | −1 | 正電子+微中子 |
| 電子捕獲(EC) | 不變 | −1 | (捕獲內層電子) |
| γ衰變 | 不變 | 不變 | γ光子(激發態→基態) |
圖中出現γ能量標示(448 keV、186 keV)容易讓考生聯想到β⁺或EC衰變(因PET常見γ),忽略最關鍵線索:²²⁶Ra→²²²Rn質量數相差4、原子序相差2,這是α衰變的唯一解釋。γ射線在此為子核激發態去激發產生,並非主衰變模式。