高考申論題
110年
[輻射安全] 放射物理學
第 三 題
三、假設 20 MeV 的某種帶電粒子與介質發生硬碰撞(hard collision),轉移給電子的最大能量為何?試討論當該帶電粒子是(a)電子,(b)正子,(c)質子,(d)α粒子。(20 分)
📝 此題為申論題
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面對硬碰撞的最大能量轉移問題,首先區分入射粒子與靶電子之關係:若為輕帶電粒子,需考量量子力學上的「全同粒子不可區分性」(電子)與「可區分性」(正子);若為重帶電粒子(質子、α粒子),則需判斷其動能是否涉及相對論效應,並利用彈性碰撞公式推導。計算時務必熟記並準確代入各粒子的靜止質量能量。
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【解題思路】利用彈性碰撞的能量守恆定律,並根據入射粒子與靶原子電子是否具備「全同粒子不可區分性」及「質量差異」進行定性分析與定量計算。 【詳解】 已知:
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