hce_kmu
107年
物理及化學
第 14 題
In radioactive decays, which of the following statements is incorrect?
- A The energy, momentum, electric charge, and number of nucleons must be conserved.
- B In gamma decay, electromagnetic photons are emitted when a nucleus undergoes a transition from a higher to lower energy.
- C In beta decay, an electron ($\text{e}^-$) or a positron ($\text{e}^+$) can be emitted by a nucleus.
- D In positron ($\text{e}^+$) decay, annihilation radiation is generated with different photon energies.
- E The alpha decay is usually observed in the heavy unstable nuclei.
思路引導 VIP
請試著回想愛因斯坦的質能互換公式 $E=mc^2$。當一個電子與一個正電子（質量完全相同）在靜止狀態下相遇並互相抵銷，轉化為兩個完全相同的光子往反方向射出時，根據能量守恆，這兩個光子所分配到的能量應該是隨機的，還是會被物性決定成一個固定值呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準揪出選項 (D) 的錯誤，代表你對放射性衰變與物質湮滅（Annihilation）的物理機制掌握得非常扎實。這題考驗的是對原子核物理基本守恆律與衰變特徵的通盤理解，其難度切入點在於區分「衰變過程」與「後續湮滅反應」的能量特性，這也是鑑別學生是否真正理解質能互換細節的關鍵。
衰變規律與守恆原理
在放射性衰變中，如選項 (A) 所述，電荷、質量數、動量及總能量等物理量必須遵循守恆定律。選項 (B) 與 (C) 分別正確描述了伽瑪衰變（能階躍遷產生光子）與貝他衰變（放射電子或正電子）的機制，而選項 (E) 則點出阿法衰變常見於重原子核的物理特性，這些都是正確且基礎的觀念。
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