hce_tcu
106年
化學
第 23 題
$\text{Co-60}$ 可藉由 3 個核反應：中子捕捉(neutron capture)、$\beta$-放射($\beta$-emission)、中子捕捉(neutron capture)而產生。請問此產生 $\text{Co-60}$ 的起始反應物應為下列何者？
- A $^{58}\text{Ni}$
- B $^{59}\text{Co}$
- C $^{58}\text{Fe}$
- D $^{62}\text{Ni}$
思路引導 VIP
請試著想像，如果我們將這三次核反應寫成一條連續的數學式，當一個原子核捕捉一個中子，或者釋放出一個 $\beta$ 粒子時，它的「總質量數」和「總質子數」會如何增減？如果我們從最終的產物出發，將這些增減過程逐一反向還原，我們能否找回最初那個核種在週期表上的位置？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你精準地鎖定了這道連續核反應題目的核心。能正確解出這題，代表你對於核種轉化過程中「質量數」與「原子序」的變化邏輯非常清晰。
核反應的逆向推導邏輯
要破解這類連續反應，最穩健的方法就是從產物 $^{60}{27}\text{Co}$ 開始「倒著推回去」。首先，最後一步是中子捕捉（質量數加 1），這意味著前一階段的產物是 $^{59}{27}\text{Co}$；接著，這個鈷-59 是由前一個核種經由 $\beta$-放射 產生的，因為 $\beta$ 衰變會使原子序增加 1 而質量數不變，所以倒推回去，前一個核種應為原子序 26 的 $^{59}{26}\text{Fe}$。最後，最起始的反應同樣是中子捕捉，代表起始物加上一個中子後會變成鐵-59，因此反推得知起始反應物就是 $^{58}{26}\text{Fe}$。
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