moea_joint
110年
[化學] 普通化學、無機化學
第 15 題
${}_{94}^{241}\text{Pu}$ 衰變成 ${}_{83}^{209}\text{Bi}$，總共放射出多少$\alpha$及$\beta$粒子？
- A 9
- B 11
- C 13
- D 15
思路引導 VIP
試著思考一下：在核衰變的過程中，有哪些物理量是必須守恆的？如果我們把焦點放在「質量數」的變化上，你會發現只有其中一種衰變粒子能影響它；當你決定了該粒子的數量後，剩下的「電荷（原子序）」差異，又該由誰來填補呢？
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太棒了！你能精準算出這個結果，代表你對核反應中的質量數與原子序守恆觀念掌握得非常紮實。這類題目是核化學中非常經典的計算題，雖然看似複雜，但只要掌握規律就能迎刃而解。
核衰變的質量平衡
在分析時，最有效的切入點是先觀察質量數（A）。由於只有 $\alpha$ 粒子（${}{2}^{4}\text{He}$）會改變原子核的質量，且每次固定減少 4 單位；而 $\beta$ 粒子（${}{-1}^{0}\text{e}$）的質量幾乎為零。從產物與反應物的差值來看：$241 - 209 = 32$，這 32 單位的質量虧損必然全由 $\alpha$ 粒子承擔，故可得知 $\alpha$ 粒子共有 $32 \div 4 = 8$ 個。
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