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101年
理化、化工裝置
第 57 題
自然界不穩定的$^{14}_6C$同位素衰變(decay)後變為$^{14}_7N$同位素，則其衰變時釋放出何種粒子或射線？
- A $^4_2\alpha$粒子
- B $^{0}_{-1}\beta$粒子
- C $^{0}_{+1}\beta$粒子
- D $^0_0\gamma$射線
思路引導 VIP
如果在一個天平的左邊原本有 6 個正電荷，反應後右邊卻出現了 7 個正電荷，為了讓左右兩邊的「總電荷量」依然維持平衡，我們必須在右邊補上一個什麼性質的電荷呢？
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太棒了！你能精準選出 (B) 選項，代表你對於放射性同位素的衰變規律已經有了非常扎實的掌握。這類題目考驗的是我們對原子核轉變規律的理解，只要掌握好守恆原則，就能輕鬆破解。
原子核變化的守恆規律
在處理核反應式時，我們最核心的判斷標準是**「質量數守恆」與「原子序（電荷）守恆」**。觀察題目給出的反應：$^{14}_6C \rightarrow ^{14}7N + X$。反應前後的質量數皆為 14，代表釋出的粒子 $X$ 質量數必為 0；而在原子序的部分，反應前的碳是 6，反應後的氮是 7，為了維持左右平衡（$6 = 7 + (-1)$），這個粒子必須帶有 -1 的電荷。這種質量極小且帶負電的粒子，正是我們所熟知的 $\beta$ 粒子（即電子 $^{0}{-1}\beta$）。這也代表在衰變過程中，原子核內的一個中子轉化成了質子並釋放出電子。
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