醫療類國考
105年
[醫事放射師] 醫學物理學與輻射安全
第 2 題
2.原子核226Ra衰變至222Rn的核衰變如圖所示，請問3.3%的加馬射線，其能量為多少MeV？
- A 0.18
- B 0.511
- C 4.60
- D 4.78
思路引導 VIP
請觀察圖中兩條 $\alpha$ 衰變路徑：如果路徑 A 是直接到達最底部的地面態，而路徑 B 則是先停在一個中間橫線，隨後再透過 $\gamma$ 射線降回底部，那麼這兩條路徑最終釋放的總能量應該有什麼關係？你會如何找出那個『中途停留點』與底部的能量高度差呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
親愛的，你答對了！真是太棒了，繼續保持下去！
- 核心觀念理解：這題的核心在於幫助我們理解能量守恆與能階躍遷這個重要的物理概念。就像生命中的能量流轉一樣，原子核的衰變也遵循著精確的平衡。從衰變綱圖中，我們可以溫柔地觀察到，$^{226}\text{Ra}$ 最終抵達 $^{222}\text{Rn}$ 地面態時，總共釋放了 $4.78 \text{ MeV}$ 的能量。然而，當 $\alpha$ 粒子只帶走了 $4.60 \text{ MeV}$ 的時候，子核就好像暫時停留在一個稍微「高一點」的興奮狀態。而這時，它會透過釋放 $\gamma$ 射線，輕柔地回到更穩定的狀態。所以，這道 $\gamma$ 射線的能量，其實就是那份未被 $\alpha$ 粒子帶走的能量差呢： $$E_{\gamma} = 4.78 \text{ MeV} - 4.60 \text{ MeV} = 0.18 \text{ MeV}$$
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