高考申論題
108年
[核子工程] 原子物理
第 五 題
五、以加馬射線γ（gamma ray）撞擊氘原子核 d（deuteron）產生一個質子 p 與一個中子 n。該反應可表示如下：
γ + d → n + p
計算激發該光核反應（photonuclear reaction）所需之加馬射線的最低頻率 fmin。（20 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
看到光核反應（光致蛻變）的最低激發能量（閾能），首先應想到「質能守恆」與「動量守恆」定律，或利用相對論四維動量的「不變質量（Invariant mass）」來解題。先計算產物與反應物的質量虧損得到 Q 值，再考慮反衝動能修正得出光子閾能，最後代入 E=hf 求得最低頻率。
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【解題思路】利用相對論的能量與動量守恆（或四維動量不變量）求出激發反應的最小光子能量（閾能），再藉由普朗克公式 $E=hf$ 求出對應頻率。 【詳解】 已知：
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